Подведены итоги работы сетевого центра коллективного пользования «Всероссийская коллекция биологических образцов наследственных болезней»

Конференция посвящена промежуточным итогам работы сетевого центра коллективного пользования «Всероссийская коллекция биологических образцов наследственных болезней». Он создан в рамках реализации Федеральной научно-технической программы развития генетических технологий на 2019-2030 годы и поддержан грантом Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (Соглашение от 29 мая 2025 года №075-15-2025-481). В рамках гранта в 2025 году в МГНЦ также разработаны и запущены две образовательные программы: «Глубокое фенотипирование и интерпретация молекулярно-генетических данных для практикующих врачей» и «Введение в NGS исследования и интерпретацию данных».

На конференции обсуждались актуальные вопросы ведения биобанков, стандартизации методических подходов, примеры использования образцов для решения научных и прикладных задач медицинской генетики.

Всероссийская коллекция биологических образцов наследственных болезней изначально объединяла образцы, собранные Медико-генетическим научным центром имени академика Н.П. Бочкова и Томским национальным исследовательским медицинским центром РАН. В 2025 году к проекту присоединился Научно-исследовательский клинический институт педиатрии имени академика Ю.Е. Вельтищева.

«Всероссийскую биоресурсную коллекцию отличает осмысленность, то есть, у нас есть четкое понимание, для чего мы собираем биообразцы. Коллекция позволяет выявлять причины наследственных заболеваний, проверять эффективность различных препаратов и в перспективе создавать новые, а также оценивать различные диагностические тест-системы. Сегодня мы видим конкретные результаты работы с биоресурсной коллекцией, причем не только для постановки диагнозов. Она также позволяет нам получать важнейшие научные данные», - отметил директор Медико-генетического научного центра имени академика Н.П. Бочкова, главный внештатный специалист по медицинской генетике Минздрава России, академик РАН Сергей Куцев.

Всероссийская коллекция уже насчитывает образцы более чем 500 нозологий. Для сравнения, один из крупнейших европейских биобанков содержит образцы более 300 различных заболеваний. По всем образцам Всероссийской коллекции собрана клиническая информация в стандартных терминах Human Phenotype Ontology (HPO), кроме того, в 2025 году 500 записей прошли проверку актуальности. В этом году для биобанка закуплены новые системы хранения, расширен штат сотрудников подразделения, открыто новое помещение для культуральных работ.

Заведующий лабораторией функционального анализа Отдела функциональной геномики МГНЦ, к.м.н. Петр Спарбер отметил, что значительно выросло количество обращений к биоресурсной коллекции. Если в прошлом году было 330 запросов, то в текущем уже 449. В общей сложности за время работы биобанка опубликовано более 100 научных статей, посвященных исследованиям с использованием его образцов.

Массив информации биобанка используется для разработки языковой модели, которая повысит качество анализа клинических данных. О деталях этой работы рассказал старший научный сотрудник лаборатории нейрогенетики, руководитель группы диагностики заболеваний с неустановленной генетической причиной, к.м.н. Артем Боровиков. Модель предназначена для поддержки врачей при поиске и стандартизации терминов Human Phenotype Ontology (HPO) в медицинских текстах.

Заведующий отделом функциональной геномики, к.б.н. Михаил Скоблов привел примеры практического использования биобанка. Его образцы использовались для тестирования новых отечественных генотерапевтических препаратов. Исследования эффективности прошли два различных по своему механизму действия препарата терапии спинальной мышечной атрофии, а также препарат пропуска 51-го экзона для терапии мышечной дистрофии Дюшенна/Беккера. Предварительные тесты показали, что новые средства позволяют достичь необходимый молекулярный эффект.

«Наш опыт говорит о том, что в биобанк необходимо собирать образцы биоматериала пациентов не только с редкими, мало изученными генетическими вариантами, но и с теми, которые уже хорошо исследованы. Эти образцы необходимы для практических целей, среди которых – тестирование новых препаратов», - подчеркнул Михаил Скоблов.

В 2025 лаборатория эпигенетики Медико-генетического научного центра имени академика Н.П. Бочкова передала в биобанк 1000 образцов биоматериала пациентов с признаками наследственных болезней нарушений геномного импринтинга. Среди них образцы 28 пациентов с синдромом Ангельмана, 123 – Прадера-Вилли, 70 – Беквита-Видемана, 56 – Рассела-Сильвера, 11 с псевдогипопаратиреозом, 10 – с синдромом Темпла, 10 с транзиторным неонатальным сахарным диабетом, два с синдромом Кагами-Огата и другими. Также среди переданных в биобанк образцов – ДНК первой российской пациентки, у которой специалисты диагностировали отцовскую однородительскую дисомию хромосомы 16.

Центр коллективного пользования «Метаболом» за три года передал в биобанк 1950 образцов биоматериала пациентов с различными формами болезней обмена веществ. Большую часть образцов составил материал пациентов из программы расширенного неонатального скрининга. Младший научный сотрудник ЦКП «Метаболом» Дарья Александрова отметила, что в этом году впервые в биобанк включены образцы пациентов с церебросухожильным ксантоматозом, ситостеролемией и синдромом Смита-Лемли-Опица, а также образцы двух пациентов с сочетанием наследственных заболеваний.

Врач-генетик, научный сотрудник Научно-консультативного отдела МГНЦ Петр Васильев подчеркнул, что сочетание редких болезней у одного пациента может встречаться чаще, чем ожидается. Близкородственные браки значительно повышают риск рождения детей с сочетанием двух и более патологий. На образцах биоматериала пациентов, чья клиническая картина не укладывается в описание одного синдрома, можно провести повторные исследования для постановки диагнозов.

Впервые в этом году биобанк пополнился культурами назального эпителия от 15 пациентов с первичной цилиарной дискинезией. Это заболевание требует комплексного, многоступенчатого алгоритма диагностики, и какой-либо из этапов может не принести результат. В таком случае необходимо повторно брать образец, а значит, вызывать пациента, что не всегда возможно. Биобанк решает эту проблему – образцы становятся доступными для исследований в любой момент времени.

В коллекции биобанка – образцы крови и фибробластов кожи 11 пациентов из 10 семей с рецессивным заболеванием, которое было описано только в 2020 году, SORD-ассоциированной нейропатией. Врач-генетик, научный сотрудник лаборатории нейрогенетики МГНЦ Дмитрий Субботин отметил, что если ДНК-анализ выявит варианты неясного клинического значения, то диагноз можно поставить по результатам оценки активности фермента сорбитолдегидрогеназы в фибробластах кожи. В генотипе пациентов с другими заболеваниями со схожими проявлениями также могут быть обнаружены варианты в гене SORD. Поэтому в перспективе, если первичные исследования показали только один патогенный вариант, можно провести биохимический анализ на фибробластах кожи, чтобы убедиться в диагнозе.

Биоресурсная коллекция помогает врачам Медико-генетического научного центра имени академика Н.П. Бочкова устанавливать диагнозы в сложных случаях. Так в этом году благодаря наличию в биобанке фибробластов кожи удалось подтвердить диагноз «миопатия Миоши» в двух семьях. Также совместная работа лаборатории нейрогенетики и отдела функциональной геномики МГНЦ позволила классифицировать вариант гена DYSF, выявленный в обеих семьях, как гипоморфный. Он становится причиной клинических проявлений только в сочетании с патогенным вариантом.

Наличие образцов в биобанке позволило в сложном клиническом случае направить пациента на полногеномное секвенирование длинными прочтениями и подтвердить у пациента диагноз «Х-сцепленный гипофосфатемический рахит», а также выявить у него носительство гипофосфатемического рахита с гиперкальциурией. Одно заболевание может влиять на эффективность терапии другого, и результаты исследования стали ключом к персонализированному подходу в лечении. Благодаря наличию в биобанке различных типов тканей пациентов (клетки крови, фибробласты, миобласты), сотрудникам отдела функциональной геномики удалось поставить диагноз и определить молекулярный механизм патогенеза у пациентов с нарушениями формирования скелета, в том числе несовершенным остеогенезом, миопатией, синдромом Эллиса - Ван Кревельда и первичным иммунодефицитом.

Младший научный сотрудник лаборатории ДНК-диагностики Медико-генетического научного центра имени академика Н.П. Бочкова, врач клинической лабораторной диагностики ЛМГД №1, ассистент кафедры молекулярной генетики и биоинформатики ИВиДПО МГНЦ Екатерина Воронцова подчеркнула важность STR-маркирования образцов в биобанке. В 2025 году специалисты провели анализ пар «кровь-культуры фибробластов» по 10 STR-маркерам. Несоответствий не было выявлено. Генетическая паспортизация является важнейшим элементом контроля качества образцов биобанка. Всего в рамках гранта было генотипировано более 450 пар «кровь-культура фибробластов» пациентов с наследственными заболеваниями. Результаты STR-паспортизации служат доказательством отсутствия перекрестной контаминации на всех этапах биобанкирования.

Заведующая лабораторией некодирующих вариантов генома Отдела функциональной геномики Медико-генетического научного центра имени академика Н.П. Бочкова, к.б.н. Александра Филатова подчеркнула, что в ряде случаев диагноз наследственного заболевания не удается установить из-за того, что патогенные варианты находятся в некодирующих областях генов. Результаты, полученные в ходе лабораторных экспериментов, необходимо проверять на образцах клеточных культур пациентов: анализировать, как варианты в некодирующих последовательностях влияют на экспрессию и структуру РНК. В этой работе помогает биобанк. По словам Александры Филатовой, одно из актуальных направлений работы лаборатории – исследование патогенности вариантов в первых донорных сайтах сплайсинга.

Специалисты планируют расширять крупнейшую в России клинически и генетически охарактеризованную биоресурсную коллекцию образцов биоматериала пациентов с генетическими заболеваниями.