Preview

Альманах клинической медицины

Расширенный поиск

Клиническое наблюдение пациента с муковисцидозом с патогенным вариантом N1303K в генотипе с исследованием функции канала CFTR с помощью метода определения разницы кишечных потенциалов и форсколинового теста на кишечных органоидах

https://doi.org/10.18786/2072-0505-2021-49-019

Полный текст:

Аннотация

Обоснование. Муковисцидоз - распространенное моногенное заболевание, обусловленное патогенными вариантами нуклеотидной последовательности гена Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator (CFTR) (ABCC7). Ген CFTR содержит 27 экзонов и расположен в регионе 31.1 длинного плеча 7-й хромосомы (7q31.1). Использование метода секвенирования привело к накоплению новых сведений о разнообразии генетических вариантов при муковисцидозе. Эти сведения важны в свете подходов к разработке таргетной терапии заболевания, учитывающей генотип конкретного пациента. Для генетического варианта II класса N1303K таргетная терапия не разработана. Сопоставления функции хлорного канала при данной мутации с функцией при патогенных вариантах II класса, таких как F508del, не проводилось.

Материал и методы. Проанализирована история болезни пациента с муковисцидозом с генотипом CFTR F508del/N1303K, получены ректальные биоптаты. Проведено определение разницы кишечных потенциалов (ОРКП) и форсколиновый тест на кишечных органоидах, полученные результаты сопоставлены с клиническими данными.

Результаты. Данные ОРКП подтверждают, что генетический вариант N1303K является «тяжелым» и приводит к утрате рабочего белка CFTR, что соответствует клинической картине. Средняя плотность тока короткого замыкания (ΔISC) в ответ на введение амилорида (стимуляция натриевых каналов) составила -39 ± 1,22 µA /см2, форсколина (стимуляция хлорных каналов) - 3,83 ± 1,43 µA /см2, карбахола - 6 ± 2,47 µA /см2, гистамина - 8,5 ± 3,02 µA /см2.

Результаты форсколинового теста свидетельствуют о том, что потенциатор VX-770 и корректор VX-809 оказывают слабое влияние на стимуляцию форсколином органоидов при генетическом варианте N1303K: отмечено незначительное набухание органоидов - примерно на 20% по сравнению с исходным размером.

Заключение. Использование метода ОРКП и форсколинового теста на кишечных органоидах позволяет количественно оценить работу белка CFTR и in vitro определить эффективность таргетной терапии у пациентов с муковисцидозом. CFTR-модуляторы неэффективны при наличии мутации N1303K в компаунд-гетерозиготном состоянии с F508del, несмотря на то что оба патогенных варианта относятся ко II классу.

Об авторах

Е. И. Кондратьева
Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова
Россия

Кондратьева Елена Ивановна - доктор медицинских наук, профессор, руководитель научно-клинического отдела муковисцидоза, заведующая кафедрой генетики болезней дыхательной системы Института высшего и дополнительного профессионального образования, врач-педиатр отделения муковисцидоза.

115522, Москва, ул. Москворечье, 1.


Конфликт интересов:

Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи



Н. Д. Одинаева
Детский клинический многопрофильный центр Московской области
Россия

Одинаева Нисо Джумаевна – доктор медицинских наук, профессор, главный врач.

115093, Москва, ул. Большая Серпуховская, 62.


Конфликт интересов:

Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи



В. Д. Шерман
Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова
Россия

Шерман Виктория Давидовна – кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник научно-клинического отдела муковисцидоза, доцент кафедры генетики болезней дыхательной системы Института высшего и дополнительного профессионального образования.

115522, Москва, ул. Москворечье, 1.


Конфликт интересов:

Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи



А. С. Ефремова
Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова
Россия

Ефремова Анна Сергеевна – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории генетики стволовых клеток.

115522, Москва, ул. Москворечье, 1.


Конфликт интересов:

Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи



Ю. Л. Мельяновская
Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова
Россия

Мельяновская Юлия Леонидовна - научный сотрудник научно-клинического отдела муковисцидоза.

115522, Москва, ул. Москворечье, 1.


Конфликт интересов:

Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи



Н. В. Булатенко
Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова
Россия

Булатенко Наталья Вадимовна - младший научный сотрудник лаборатории генетики стволовых клеток.

115522, Москва, ул. Москворечье, 1.


Конфликт интересов:

Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи



Т. Б. Бухарова
Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова
Россия

Бухарова Татьяна Борисовна - кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории генетики стволовых клеток.

115522, Москва, ул. Москворечье, 1.


Конфликт интересов:

Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи



Д. В. Гольдштейн
Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова
Россия

Гольдштейн Дмитрий Вадимович – доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией генетики стволовых клеток.

115522, Москва, ул. Москворечье, 1.


Конфликт интересов:

Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи



Список литературы

1. Кондратьева ЕИ, Каширская НЮ, Капранов НИ, ред. Муковисцидоз: определение, диагностические критерии, терапия. М.: ООО «Компания БОРГЕС»; 2018.

2. Marson FAL, Bertuzzo CS, Ribeiro JD. Classification of CFTR mutation classes. Lancet Respir Med. 2016;4(8):e37-e38. doi: 10.1016/S2213-2600(16)30188-6.

3. De Boeck K. Cystic fibrosis in the year 2020: A disease with a new face. Acta Paediatr. 2020;109(5):893-899. doi: 10.1111/apa.15155.

4. Cain C. Cystic fibrosis two-step. SciBX. 2012;5(8). doi: 101038/scibx2012192.

5. Ivacaftor. Highlights of prescribing information [Internet]. Available from: https://pi.vrtx.com/files/uspi_ivacaftor.pdf.

6. Van Goor F, Hadida S, Grootenhuis PD, Burton B, Stack JH, Straley KS, Decker CJ, Miller M, McCartney J, Olson ER, Wine JJ, Frizzell RA, Ashlock M, Negulescu PA. Correction of the F508del-CFTR protein processing defect in vitro by the investigational drug VX-809. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011;108(46):18843-18848. doi: 10.1073/pnas.1105787108.

7. Министерство здравоохранения Российской Федерации. Клинические рекомендации «Кистозный фиброз (муковисцидоз)» [Интернет]. 2020. Доступно на: https:// bazanpa.ru/minzdrav-rossii-klinicheskie-re-komendatsii-ot01012020-h4876450/.

8. Derichs N, Sanz J, Von Kanel T, Stolpe C, Zapf A, Tummler B, Gallati S, Ballmann M. Intestinal current measurement for diagnostic classification of patients with questionable cystic fibrosis: validation and reference data. Thorax. 2010;65(7):594-599. doi: 10.1136/thx.2009.125088.

9. Мельяновская ЮЛ, Кондратьева ЕИ, Куцев СИ. Определение референтных значений для метода определения разности кишечных потенциалов в Российской Федерации. Медицинский вестник Северного Кавказа. 2020;15(2):162-166. doi: 10.14300/ mnnc.2020.15039.

10. Dekkers JF, van der Ent CK, Beekman JM. Novel opportunities for CFTR-targeting drug development using organoids. Rare Dis. 2013;1:e27112. doi: 10.4161/rdis.27112.

11. Dekkers JF, Berkers G, Kruisselbrink E, Vonk A, de Jonge HR, Janssens HM, Bronsveld I, van de Graaf EA, Nieuwenhuis EE, Houwen RH, Vleggaar FP, Escher JC, de Rijke YB, Majoor CJ, Heijerman HG, de Winter-de Groot KM, Clevers H, van der Ent CK, Beekman JM. Characterizing responses to CFTR-modu-lating drugs using rectal organoids derived from subjects with cystic fibrosis. Sci Transl Med. 2016;8(344):344ra84. doi: 10.1126/scitranslmed.aad8278.

12. Boj SF, Vonk AM, Statia M, Su J, Vries RR, Beekman JM, Clevers H. Forskolin-induced Swelling in Intestinal Organoids: An In Vitro Assay for Assessing Drug Response in Cystic Fibrosis Patients. J Vis Exp. 2017;(120):55159. doi: 10.3791/55159.

13. Vonk AM, van Mourik P, Ramalho AS, Silva IAL, Statia M, Kruisselbrink E, Suen SWF, Dekkers JF, Vleggaar FP, Houwen RHJ, Mullenders J, Boj SF, Vries R, Amaral MD, de Boeck K, van der Ent CK, Beekman JM. Protocol for Application, Standardization and Validation of the Forskolin-In-duced Swelling Assay in Cystic Fibrosis Human Colon Organoids. STAR Protoc. 2020;1(1): 100019. doi: 10.1016/j.xpro.2020.100019.

14. Кондратьева ЕИ, Мельяновская ЮЛ, Ефремова АС, Булатенко НВ, Бухарова ТБ, Гольдштейн ДВ, Зодьбинова АЭ, Никонова ВС, Жекайте ЕК, Каширская НЮ, Мелконян ГГ, Одинаева НД, Куцев СИ. Опыт применения методов оценки функциональности анионного канала CFTR у пациентов с установленным и предполагаемым диагнозом муковисцидоза. Сибирское медицинское обозрение. 2019;2(116):60-69. doi: 10.20333/2500136-2019-2-60-69.

15. Амелина ЕЛ, Каширская НЮ, Кондратьева ЕИ, Красовский СА, Старинова МА, Воронкова АЮ, ред. Регистр больных муковисцидозом в Российской Федерации. 2018 год. М.: Медпрактика-М; 2020. 68 с.

16. Zolin A, Orenti A, van Rens J, Fox A, Krasnyk M, Cosgriff R, Hatziagorou E, Jung A, MeiZahav M, Storms V. ECFS Patient Registry Annual Data Report 2018 [Internet]. 2020. Available from: https://www.ecfs.eu/sites/default/files/general-content-files/working-groups/ecfs-patient-registry/ECFSPR_Report_2018_v1.4.pdf.

17. Dekkers JF, Gogorza Gondra RA, Kruissel-brink E, Vonk AM, Janssens HM, de Winter-de Groot KM, van der Ent CK, Beekman JM. Optimal correction of distinct CFTR folding mutants in rectal cystic fibrosis organoids. Eur Respir J. 2016;48(2):451-458. doi: 10.1183/13993003.01192-2015.


Дополнительные файлы

1. Short-circuit currency density (ΔISC) in response to simulants in a female patient with genetic variant N1303K
Тема
Тип Прочее
Посмотреть (162KB)    
Метаданные
2. Fig. 1. Intestinal current measurement. The patient with N1303K/F508del genotype. Administration of amiloride has led to decreased short-circuit currency (ΔISC) and no response to forskolin/IBMX. Addition of carbachol and histamine has led to a negative shift in ΔISC
Тема
Тип Прочее
Посмотреть (199KB)    
Метаданные
3. Fig. 2. Assessment of functional activity of the CFTR channel in the N1303K/F508del genotype in intestinal organoids; А, morphological particulars of the N1303K/F508del organoid culture at various time points of culture; B, quantitative analysis of the residual activity of the CFTR channel (response to forskolin, Fsk) and the effect of targeted agents (VX-770 potentiator and VX-809 corrector)
Тема
Тип Прочее
Посмотреть (238KB)    
Метаданные

Для цитирования:


Кондратьева Е.И., Одинаева Н.Д., Шерман В.Д., Ефремова А.С., Мельяновская Ю.Л., Булатенко Н.В., Бухарова Т.Б., Гольдштейн Д.В. Клиническое наблюдение пациента с муковисцидозом с патогенным вариантом N1303K в генотипе с исследованием функции канала CFTR с помощью метода определения разницы кишечных потенциалов и форсколинового теста на кишечных органоидах. Альманах клинической медицины. 2021;49(3):219-225. https://doi.org/10.18786/2072-0505-2021-49-019

For citation:


Kondratyeva E.I., Odinaeva N.D., Sherman V.D., Efremova A.S., Melyanovskaya Yu.L., Bulatenko N.V., Bukharova T.B., Goldshtein D.V. A clinical case of cystic fibrosis patient with pathogenic N1303K genotype variant with assessment of the CFTR channel function by intestinal current measurement and forskolin-induced swelling in rectal organoids. Almanac of Clinical Medicine. 2021;49(3):219-225. (In Russ.) https://doi.org/10.18786/2072-0505-2021-49-019

Просмотров: 186


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2072-0505 (Print)
ISSN 2587-9294 (Online)