ВАК признал кандидатскую диссертацию, посвященную исследованию патогенности вариантов нуклеотидной последовательности в гене SCN1A, влияющих на сплайсинг, одной из лучших в 2024 году

Высшая аттестационная комиссия при Министерстве науки и высшего образования РФ признала одной из лучших в текущем году кандидатскую диссертацию врача-генетика, младшего научного сотрудника лаборатории функциональной геномики Медико-генетического научного центра имени академика Н.П. Бочкова Петра Спарбера. Диссертация будет аннотирована в журнале «Вестник высшей аттестационной комиссии при Минобрнауки России».

Патогенные варианты нуклеотидной последовательности в гене SCN1A – одни из самых частых генетических причин эпилепсии и заболеваний нервной системы у детей. Сегодня в таких базах данных как ClinVar, Human Gene Mutation Database (HGMD) и Leiden Open Variation Database (LOVD) для гена SCN1A суммарно описано более пяти тысяч вариантов, ассоциированных с различными по тяжести эпилептическими фенотипами – от доброкачественных фебрильных судорог до крайне тяжелого фенотипа синдрома Драве.

Среди описанных вариантов в гене SCN1A около 50% являются миссенс-вариантами, которые могут приводить к любому SCN1A-ассоциированному фенотипу. На долю вариантов, нарушающих открытую рамку считывания, и нонсенс-вариантов приходится до 40% всех описанных мутаций. Исследования, проведенные ранее, продемонстрировали, что эти варианты приводят к потере функции гена SCN1A и чаще ассоциированы с более тяжелым эпилептическим фенотипом, однако во многих случаях эта закономерность не прослеживается. Наименее изученной группой в мутационном спектре гена SCN1A являлись варианты, аннотированные как влияющие на сплайсинг, в базах данных они занимают не более 10%. При этом известно, что именно варианты, влияющие на сплайсинг, вносят значительный вклад в развитие моногенных заболеваний у человека - по разным оценкам на их долю приходится до 60% всех патогенных вариантов в структуре наследственной патологии.

Кандидатская диссертация Петра Спарбера «Исследование патогенности вариантов нуклеотидной последовательности в гене SCN1A, влияющих на сплайсинг» посвящена этой проблеме.

Ген SCN1A является одним из наиболее изученных, однако функциональный анализ вариантов для оценки их влияния на спайсинг проводился лишь в единичных случаях, и вклад экзонных вариантов в нарушения этого процесса для гена SCN1A не был изучен.

Для изучения вариантов в экзонах гена SCN1A была создана система на основе плазмид, экспрессирующих мини\мидигены, содержащая все белок-кодирующие экзоны гена SCN1A. Она позволила не только подтверждать патогенность уже известных вариантов, но также с ее помощью возможно будет подтверждать патогенность новых, которые на сегодняшний день в литературе не описаны.

Также в рамках работы впервые охарактеризованы и функционально аннотированы псевдоэкзоны 4 и 25 гена SCN1A, и создана система, позволяющая исследовать сплайсинг этих псевдоэкзонов. Впервые проведен функциональный анализ всех описанных интронных вариантов вне канонических динуклеотидов сайтов сплайсинга в гене SCN1A, и установлен их молекулярный механизм патогенеза. Исследование позволило переквалифицировать 12 интронных вариантов в вероятно доброкачественные, поскольку они не влияют на сплайсинг. Это имеет принципиальное значение для корректного медико-генетического консультирования пациентов.

Кроме того, впервые показано, что варианты нуклеотидной последовательности, влияющие на сплайсинг, чаще по сравнению с миссенс-вариантами ассоциированы с более тяжелым эпилептическим фенотипом, тогда как при сравнении с нонсенс-вариантами различий выявлено не было. Суммарно в рамках исследования проведен функциональный анализ 114 вариантов нуклеотидной последовательности и одного комплексного аллеля для оценки влияния на сплайсинг в гене SCN1A – это одна из крупнейших в мире выборок исследованных вариантов для отдельно взятого гена.

Материалы диссертационной работы представлены в виде докладов на 9 международных и всероссийских конференциях, среди которых European Human Genetics Conference, Congress of the European Academy of Neurology, European Epilepsy Congress, X Съезд Российского общества медицинских генетиков. Материалы диссертационной работы представлены в 7 печатных работах, в том числе в 3 статьях в журналах, индексируемых Web of Science и входящих в Scopus.