Полногеномное исследование феномена долголетия в Российской Федерации
А. А. Мамчур,
Д. А. Каштанова,
В. В. Даниэль,
М. В. Иванов,
Е. А. Зеленова,
М. В. Бруттан,
И. Х. Джуманиязова,
Л. Р. Маткава,
М. В. Терехов,
А. М. Румянцева,
К. С. Грамматикати,
С. И. Митрофанов,
В. С. Юдин,
В. В. Максютина,
Е. Д. Маралова,
А. А. Ивашечкин,
А. И. Некрасова,
И. Д. Стражеско,
В. В. Макаров,
А. А. Кескинов,
О. Н. Ткачева,
С. М. Юдин,
В. И. Скворцова https://doi.org/10.37586/2949-4745-4-2024-218-222
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ. На данный момент известно более 100 генов-кандидатов, потенциально определяющих продолжительность жизни, среди которых APOE, FOXO1A, GF1, IGF1, INCR, TP53 и другие. Однако, несмотря на множество проведенных исследований, на сегодняшний день вопрос о молекулярно-генетических механизмах долголетия остается открытым в связи с низким уровнем воспроизводимости результатов. Более того, предыдущие исследования преимущественно сосредоточены на экзомах, то есть не рассматривают межгенные регуляторные участки ДНК.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Целью нашего исследования стало изучение молекулярно-генетических механизмов долголетия и создание прогностической модели, оценивающей шанс достижения возраста 90 лет.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. Для исследования генетических предикторов долголетия были набраны 10 157 человек, включая 3066 долгожителей (90+ лет). Набор долгожителей осуществлялся совместно с ОСП РГНКЦ ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России, остальные участники входят в базу данных ФГБУ «ЦСП» ФМБА России. Для всех участников был собран подробный анамнез (включая информацию о наличии хронических заболеваний), а также проведено полногеномное секвенирование ДНК клеток крови. При определении сохранных долгожителей мы используем калькулятор фенотипов старения, основанный на машинном обучении, разработанный нами ранее в ФГБУ «ЦСП» ФМБА России [1].
РЕЗУЛЬТАТЫ. Проведенный полногеномный поиск ассоциаций (GWAS) с участием 3066 долгожителей (90+ лет) и 7091 человека в возрасте от 18 до 75 лет позволил не только подтвердить известную ассоциацию вариантов гена APOE c долголетием, но и обнаружить новые ассоциации в генах TMEM59, LRRC7, FHIT, CPLX1, DDX31, GRIN1, DHX32, CACNA1C, FBXO21 и UBBP4. На основе результатов данного анализа построена полигенная шкала, оценивающая шанс человека стать долгожителем (ROC AUC = 0,78). Однако долгожители являются фенотипически гетерогенной группой, в связи с чем может быть недостаточно определения только шанса дожить до 90 лет — необходимо также дать ответ о функциональной сохранности в этом возрасте. Геномы сохранных долгожителей сравнивались сгеномами несохранных долгожителей, а также со здоровой популяционной выборкой. Оказалось, что достижение именно сохранного долголетия опосредовано совершенно иными молекулярными механизмами, нежели более широкий фенотип, и ассоциировано с генами NAV1, SDK1, ARHGAP39 и ITGAE. Также отмечена потенциально важная роль регуляторных РНК, в частности антисмысловой РНК к гену IPO9, в формировании сохранного фенотипа старения.
ВЫВОДЫ. Данное исследование генетических основ долголетия показало, что нет одного механизма, который стал бы единственным и ключевым предиктором продолжительности жизни. Долголетие было и остается многофакторным. Однако проведенная работа позволила подтвердить на российской популяции ассоциацию вариантов в гене APOE с продолжительностью жизни, а также отметить множество новых полиморфизмов, связанных с долголетием. Предложена полигенная шкала, предсказывающая шанс достижения возраста долголетия с точностью свыше 78%. Особо отмечена важная роль регуляторных участков генома в формировании фенотипа. Более того, достижение именно сохранного долголетия оказалось опосредовано совершенно иными молекулярными механизмами, нежели более широкий фенотип, и ассоциировано с генами NAV1, SDK1, ARHGAP39 и ITGAE.
Об авторах
А. А. Мамчур
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ «ЦСП» ФМБА России)
Россия
Россия
Мамчур Александра Александровна
Москва
Д. А. Каштанова
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ «ЦСП» ФМБА России)
Россия
Россия
Москва
В. В. Даниэль
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ «ЦСП» ФМБА России)
Россия
Россия
Москва
М. В. Иванов
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ «ЦСП» ФМБА России)
Россия
Россия
Москва
Е. А. Зеленова
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ «ЦСП» ФМБА России)
Россия
Россия
Москва
М. В. Бруттан
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ «ЦСП» ФМБА России)
Россия
Россия
Москва
И. Х. Джуманиязова
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ «ЦСП» ФМБА России)
Россия
Россия
Москва
Л. Р. Маткава
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ «ЦСП» ФМБА России)
Россия
Россия
Москва
М. В. Терехов
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ «ЦСП» ФМБА России)
Россия
Россия
Москва
А. М. Румянцева
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ «ЦСП» ФМБА России)
Россия
Россия
Москва
К. С. Грамматикати
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ «ЦСП» ФМБА России)
Россия
Россия
Москва
С. И. Митрофанов
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ «ЦСП» ФМБА России)
Россия
Россия
Москва
В. С. Юдин
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ «ЦСП» ФМБА России)
Россия
Россия
Москва
В. В. Максютина
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ «ЦСП» ФМБА России)
Россия
Россия
Москва
Е. Д. Маралова
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ «ЦСП» ФМБА России)
Россия
Россия
Москва
А. А. Ивашечкин
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ «ЦСП» ФМБА России)
Россия
Россия
Москва
А. И. Некрасова
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ «ЦСП» ФМБА России)
Россия
Россия
Москва
И. Д. Стражеско
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России (Пироговский Университет)
Россия
Россия
Москва
В. В. Макаров
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ «ЦСП» ФМБА России)
Россия
Россия
Москва
А. А. Кескинов
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ «ЦСП» ФМБА России)
Россия
Россия
Москва
О. Н. Ткачева
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России (Пироговский Университет)
Россия
Россия
Москва
С. М. Юдин
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ «ЦСП» ФМБА России)
Россия
Россия
Москва
В. И. Скворцова
Федеральное медико-биологическое агентство (ФМБА России)
Россия
Россия
Москва
Список литературы
1. Mamchur A., Sharashkina N., Erema V., Kashtanova D., Ivanov M., Bruttan M., Zelenova E., Shelly E., Ostapenko V., Dzhumaniiazova I., Matkava L., Yudin V., Akopyan A., Strazhesko I., Maytesyan L., Tarasova I., Beloshevskaya O., Keskinov A., Tkacheva O., Yudin S. Machine Learning-Based Decision-Making in Geriatrics: Aging Phenotype Calculator and Survival Prognosis. Aging and disease. 2024. https://doi.org/10.14336/AD.2024.0120
Рецензия
Для цитирования:
Мамчур А.А., Каштанова Д.А., Даниэль В.В., Иванов М.В., Зеленова Е.А., Бруттан М.В., Джуманиязова И.Х., Маткава Л.Р., Терехов М.В., Румянцева А.М., Грамматикати К.С., Митрофанов С.И., Юдин В.С., Максютина В.В., Маралова Е.Д., Ивашечкин А.А., Некрасова А.И., Стражеско И.Д., Макаров В.В., Кескинов А.А., Ткачева О.Н., Юдин С.М., Скворцова В.И. Полногеномное исследование феномена долголетия в Российской Федерации. Проблемы геронауки. 2024;(4):218-222. https://doi.org/10.37586/2949-4745-4-2024-218-222
For citation:
Mamchur A.A., Kashtanova D.A., Daniel V.V., Ivanov M.V., Zelenova E.A., Bruttan M.V., Dzhumaniyazova I.Kh., Matkava L.R., Terekhov M.V., Rumyantseva A.M., Grammatikati K.S., Mitrofanov S.I., Yudin V.S., Maksyutina V.V., Maralova E.D., Ivashechkin A.A., Nekrasova A.I., Strazhesko I.D., Makarov V.V., Keskinov A.A., Tkacheva O.N., Yudin S.M., Skvortsova V.I. Genome-wide study of the longevity phenomenon in the Russian Federation. Problems of Geroscience. 2024;(4):218-222. (In Russ.) https://doi.org/10.37586/2949-4745-4-2024-218-222
Просмотров:
154
Послать статью по эл. почте .jpg)
