НИИ генетической и молекулярной эпидемиологии

ЛАБОРАТОРИЯ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ГЕНЕТИКИ И БИОИНФОРМАТИКИ

СОТРУДНИКИ

Полоников Алексей Валерьевич  - заведующий лабораторией, д.м.н., профессор;

Стецкая Татьяна Анатольевна  - младший научный сотрудник, к.м.н.;

Кудрявцева Ольга Константиновна - младший научный сотрудник.

 

НАПРАВЛЕНИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЛАБОРАТОРИИ:

  • Использование современных методов генетической статистики и биоинформатики для изучения вариабельности генома человека и его вклада в полигенные механизмы развития социально значимых мультифакториальных заболеваний.
  • Генетико-эпидемиологические исследования молекулярно-генетических и биохимических механизмов реализации наследственной предрасположенности к мультифакториальным заболеваниям человека с использованием современных методов статистической генетики и биоинформатики.
  • Моделирование межгенных и генно-средовых взаимодействий, детерминирующих предрасположенность к мультифакториальным заболеваниям.
  • Применение современных методов генетической статистики и биоинформатики для расшифровки молекулярных механизмов развития социально значимых заболеваний, выявления новых мишеней для их лечения и профилактики.

НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, ВЫПОЛНЯЮЩИЕСЯ В ЛАБОРАТОРИИ

В настоящее время в лаборатории проводятся исследования в области генетической эпидемиологии мультифакториальных заболеваний главным образом сердечно-сосудистой патологии с применением широкого спектра современных методов статистической генетики и биоинформатики. В частности, вычислительные мощности компьютеров лаборатории используются для стохастического моделирования сложных эпистатистических взаимодействия между генами, а также генно-средовых взаимодействий, формирующих предрасположенность к заболеваниям. В настоящее время в лаборатории разрабатываются алгоритмы использования программ и интернет ресурсов для функционального аннотирования полиморфных вариантов генов генома с целью интерпретации генофенотипических взаимосвязей, выявляемых в результате выполнения научных исследований по изучению мультифакториальных заболеваний.

              

На базе лаборатории выполняются совместные исследования в сотрудничестве с различными кафедрами КГМУ: биологии, медицинской генетики и экологии, биологической химии, хирургических болезней №1, внутренних болезней №2, онкологии, общей гигиены, оториноларингологии, офтальмологии, дерматовенерологии, патологической анатомии, патофизиологии, клинической фармакологии, педиатрии и других структурных подразделений вуза. В рамках докторской диссертации доцента кафедры хирургических болезней №1 Жабина Сергея Николаевича проводится комплексное исследование по поиску генов предрасположенности к облитерирующему атеросклерозу нижних конечностей, в результате планируется разработка системы поддержки принятия врачебных решений по оптимизации и персонализации хирургического лечения данной патологии. В выполняющейся кандидатской диссертации аспиранта кафедры хирургических болезней №1 Дудченко С.С. исследуется роль полиморфных вариантов генов глутатион S-трансфераз в детерминации предрасположенности к облитерирующем заболеваниям артерий нижних конечностей, в результате ожидается установление биомаркеров для индивидуализации хирургического лечения данной патологии. Ассистентом кафедры внутренних болезней №2 Кононовым С.И. проводится исследование по изучению токсикогенетических механизмов развития атеросклероза различной локализации и разработке новых фармакогенетических подходов к терапии и профилактики ишемической болезни сердца, атеротромботического инсульта и облитерирующего атеросклероза нижних конечностей. Молекулярно-генетические основы развития атеросклероза, в частности роли генов, регулирующих редокс-гомеостаза в формировании предрасположенности к коронарному атеросклерозу, являются предметом для диссертационного исследования заведующей лабораторией Федерального аккредитационного центра Григорьян М.Ф. и заочного аспирант лаборатории, врача-кардиолога Сокольниковой Е.С. В частности, в рамках выполнения кандидатской диссертации Григорьян М.Ф. изучается вклад полиморфных вариантов генов гамма-глутамилтрансфераз в развитие ишемической болезни сердца. В кандидатской диссертации Сокольниковой Е.С. проводится анализ вовлеченности полиморфных вариантов генов ферментов метаболизма глутатиона в патогенез ишемической болезни сердца. Генетическим аспектам атеротромботического инсульта посвящены диссертационные исследования ассистентов кафедры общей гигиены Дроздовой Е.Л. (тема кандидатской диссертации «Комплексная оценка вовлеченности полиморфных вариантов генов гамма-глутамилтрансфераз в развитие ишемического инсульта») и Лигхта Клевера (тема кандидатской диссертации «Связь полиморфных вариантов генов глутатионпероксидаз с развитием и клиническими проявлениями ишемического инсульта»). Ассистентом кафедры педиатрии Сережкиной А.В. выполняется диссертационное исследование на тему «Патогенетическая и клиническая значимость иммуногенетических маркеров бронхиальной астмы, установленных в полногеномными ассоциативными исследованиями». Доцентом кафедры общей гигиены Чурилиным М.И. начато масштабное исследование по изучению вклада полиморфных вариантов генов, регулирующих редокс-гомеостаз, в детерминацию тяжёлого течения новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Изучению генетических аспектов тяжелых форм COVID-19, в частности кардиологических осложнений болезни посвящено исследование доцента кафедры  исследования внутренних болезней №2 Жиляевой Ю.А. В рамках кандидатской диссертации ассистента кафедры патологической анатомии Овчинниковой Д.С. впервые в России будет проведено исследование по валидации полиморфных локусов тяжелого течения COVID-19, установленных полногеномным анализом ассоциаций в европейских популяциях. Кроме того на базе лаборатории статистической генетики и биоинформатики проводятся научные исследования совместно с Курским онкологическим научно-клиническим центром им. Г.Е. Островерхова по изучению молекулярно-генетических основ различных форм рака. Ассистент кафедры патологической анатомии Радионова О.И. выполняет кандидатскую диссертацию на тему «Роль полиморфных вариантов генов глутатион-S-трансфераз в развитии и течении колоректального рака». Ассистентом кафедры онкологии выполняется кандидатская диссертация «Прогнозирование течения колоректального рака на основании оценки генетического полиморфизма протоонкогенов на примере популяции Курской области». Очный аспирант кафедры онкологии Петроченко Д.В. выполняет диссертационное исследование «Генетические и клинико-лабораторные предикторы токсических осложнений противоопухолевой лекарственной терапии больных раком желудка».

                   

          

ДОСТИЖЕНИЯ ЛАБОРАТОРИИ

В начале 2000-х годов руководителем лаборатории профессором Полониковым А.В. впервые в России выполнены комплексные молекулярно-генетические исследования мультифакториальных заболеваний с использованием современных методов генетико-статистического анализа и биоинформатики для моделирования межгенных взаимодействий и взаимодействий генотип-среда с использованием методологии Set-Association Approach (Hoh et al., 2001) и Multifactor-dimensionality reduction/MDR (Ritchie et al., 2001). Данные биоинформатические подходы были применены к изучению молекулярных механизмов патогенеза таких распространенных заболеваний, таких как гипертоническая болезнь, бронхиальная астма, язвенная болезнь желудка, а в последствии и ишемического инсульта, мужского идиопатического бесплодия, идиопатического подросткового сколиоза. Результаты выполненных исследований позволили описать новые научные гипотезы в области медицины и генетики, в частности эколого-токсикогенетическая концепция мультифакториальных заболеваний, которая легла в основу научного открытия, зарегистрированного Международной академией авторов научных открытий и изобретений в 2008 году. Данная концепция в последующем получила подтверждение независимыми исследованиями и открыла новое направление в изучении этиологии и патогенеза мультифакториальных заболеваний, заключающееся в комплексном изучении вовлеченности полиморфных вариантов генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков и антиоксидантной защиты в молекулярные механизмы развития различных заболеваний полигенной природы. По данному направлению исследования уже защищены 4 докторские и 5 кандидатских диссертаций. Руководитель лаборатории автор более 60 изобретений российского и евразийского уровней. На базе лаборатории выполнялись и продолжают выполняться научные исследования, финансируемые Российским научным фондом. Результаты исследований сотрудников лаборатории внедрены в работу различных учреждений здравоохранения Центрального Черноземья.  Ежегодно более десятка статей сотрудники лаборатории публикуют в зарубежных и отечественных периодических изданиях, входящих в базы Web of Science и Scopus. С публикациями можно ознакомиться на сайте 

ИЗБРАННЫЕ ПУБЛИКАЦИИ СОТРУДНИКОВ ЛАБОРАТОРИИ ЗА ПОСЛЕДНИЕ 5 ЛЕТ

  1. Klyosova E, Azarova I, Buikin S, Polonikov A. Differentially Expressed Genes Regulating Glutathione Metabolism, Protein-Folding, and Unfolded Protein Response in Pancreatic β-Cells in Type 2 Diabetes Mellitus. Int J Mol Sci. 2023 Jul 27;24(15):12059. doi: 10.3390/ijms241512059. PMID: 37569434; PMCID: PMC10418503.
  2. Reshetnikova Y, Churnosova M, Stepanov V, Bocharova A, Serebrova V, Trifonova E, Ponomarenko I, Sorokina I, Efremova O, Orlova V, Batlutskaya I, Ponomarenko M, Churnosov V, Eliseeva N, Aristova I, Polonikov A, Reshetnikov E, Churnosov M. Maternal Age at Menarche Gene Polymorphisms Are Associated with Offspring Birth Weight. Life (Basel). 2023 Jul 7;13(7):1525. doi: 10.3390/life13071525. PMID: 37511900; PMCID: PMC10381708.
  3. Kononov S, Azarova I, Klyosova E, Bykanova M, Churnosov M, Solodilova M, Polonikov A. Lipid-Associated GWAS Loci Predict Antiatherogenic Effects of Rosuvastatin in Patients with Coronary Artery Disease. Genes (Basel). 2023 Jun 13;14(6):1259. doi: 10.3390/genes14061259. PMID: 37372439; PMCID: PMC10298211.
  4. Efanova E, Bushueva O, Saranyuk R, Surovtseva A, Churnosov M, Solodilova M, Polonikov A. Polymorphisms of the GCLC Gene Are Novel Genetic Markers for Susceptibility to Psoriasis Associated with Alcohol Abuse and Cigarette Smoking. Life (Basel). 2023 Jun 2;13(6):1316. doi: 10.3390/life13061316. PMID: 37374099; PMCID: PMC10301979.
  5. Kononov S, Mal G, Azarova I, Klyosova E, Bykanova M, Churnosov M, Polonikov A. Pharmacogenetic loci for rosuvastatin are associated with intima-media thickness change and coronary artery disease risk. Pharmacogenomics. 2022 Jan;23(1):15-34. doi: 10.2217/pgs-2021-0097. Epub 2021 Dec 15. PMID: 34905955.
  6. Azarova I, Klyosova E, Polonikov A. Single Nucleotide Polymorphisms of the RAC1 Gene as Novel Susceptibility Markers for Neuropathy and Microvascular Complications in Type 2 Diabetes. Biomedicines. 2023 Mar 22;11(3):981. doi: 10.3390/biomedicines11030981. PMID: 36979960; PMCID: PMC10046239.
  7. Novakov V, Novakova O, Churnosova M, Sorokina I, Aristova I, Polonikov A, Reshetnikov E, Churnosov M. Intergenic Interactions of SBNO1NFAT5 and GLT8D1 Determine the Susceptibility to Knee Osteoarthritis among Europeans of Russia. Life (Basel). 2023 Feb 1;13(2):405. doi: 10.3390/life13020405. PMID: 36836762; PMCID: PMC9960278.
  8. Abramova M, Churnosova M, Efremova O, Aristova I, Reshetnikov E, Polonikov A, Churnosov M, Ponomarenko I. Effects of Pre-Pregnancy Overweight/Obesity on the Pattern of Association of Hypertension Susceptibility Genes with Preeclampsia. Life (Basel). 2022 Dec 3;12(12):2018. doi: 10.3390/life12122018. PMID: 36556383; PMCID: PMC9784908.
  9. Lazarenko V, Churilin M, Azarova I, Klyosova E, Bykanova M, Ob'edkova N, Churnosov M, Bushueva O, Mal G, Povetkin S, Kononov S, Luneva Y, Zhabin S, Polonikova A, Gavrilenko A, Saraev I, Solodilova M, Polonikov A. Comprehensive Statistical and Bioinformatics Analysis in the Deciphering of Putative Mechanisms by Which Lipid-Associated GWAS Loci Contribute to Coronary Artery Disease. Biomedicines. 2022 Jan 25;10(2):259. doi: 10.3390/biomedicines10020259. PMID: 35203469; PMCID: PMC8868589.
  10. Ponomarenko I, Reshetnikov E, Polonikov A, Verzilina I, Sorokina I, Yermachenko A, Dvornyk V, Churnosov M. Candidate Genes for Age at Menarche Are Associated With Uterine Leiomyoma. Front Genet. 2021 Jan 22;11:512940. doi: 10.3389/fgene.2020.512940. PMID: 33552117; PMCID: PMC7863975.
  11. Ponomarenko I, Reshetnikov E, Polonikov A, Verzilina I, Sorokina I, Elgaeva EE, Tsepilov YA, Yermachenko A, Dvornyk V, Churnosov M. Candidate genes for age at menarche are associated with endometriosis. Reprod Biomed Online. 2020 Nov;41(5):943-956. doi: 10.1016/j.rbmo.2020.04.016. Epub 2020 May 14. PMID: 33051137.
  12. Ponomarenko I, Reshetnikov E, Polonikov A, Sorokina I, Yermachenko A, Dvornyk V, Churnosov M. Candidate genes for age at menarche are associated with endometrial hyperplasia. Gene. 2020 Oct 5;757:144933. doi: 10.1016/j.gene.2020.144933. Epub 2020 Jul 5. PMID: 32640302.
  13. Golovchenko O, Abramova M, Ponomarenko I, Reshetnikov E, Aristova I, Polonikov A, Dvornyk V, Churnosov M. Functionally significant polymorphisms of ESR1and PGR and risk of intrauterine growth restriction in population of Central Russia. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2020 Oct;253:52-57. doi: 10.1016/j.ejogrb.2020.07.045. Epub 2020 Jul 28. PMID: 32777541.
  14. Moskalenko MI, Ponomarenko IV, Milanova SN, Verzilina IN, Efremova OA, Polonikov AV. [Polymorphic locus rs1061624 of the ТNFR2 gene is associated with the development of arterial hypertension in males]. Kardiologiia. 2020 Sep 17;60(8):78-83. Russian. doi: 10.18087/cardio.2020.8.n996. PMID: 33155962.
  15. Eliseeva N, Ponomarenko I, Reshetnikov E, Polonikov A, Batlutskaya I, Aristova I, Elykova A, Rudykh N, Churnosov M. Dataset of allele, genotype and haplotype frequencies of five polymorphisms CDKN2B-AS1 gene in Russian patients with primary open-angle glaucoma. Data Brief. 2020 May 18;31:105722. doi: 10.1016/j.dib.2020.105722. PMID: 32509935; PMCID: PMC7265048.
  16. Moskalenko MI, Polonikov AV, Sorokina IN, Yakunchenko TI, Krikun YN, Ponomarenko IV. [Gene-environment interactions between polymorphic loci of MMPs and obesity in essential hypertension in women.]. Probl Endokrinol (Mosk). 2020 Jun 10;65(6):425-435. Russian. doi: 10.14341/probl10236. PMID: 33351325.
  17. Belyaeva T, Ponomarenko I, Reshetnikov E, Polonikov A, Aristova I, Elykova A, Rudykh N, Churnosov M. Dataset of allele, genotype and haplotype frequencies of four polymorphisms filaggrin gene in Russian patients with atopic dermatitis. Data Brief. 2020 Feb 21;29:105307. doi: 10.1016/j.dib.2020.105307. PMID: 32140520; PMCID: PMC7047013.
  18. Reshetnikov E, Abramova M, Ponomarenko I, Polonikov A, Verzilina I, Sorokina I, Aristova I, Yermachenko A, Dvornyk V, Churnosov M. Dataset of allele and genotype frequencies of five polymorphisms candidate genes analyzed for association with body mass index in Russian women. Data Brief. 2019 Dec 9;28:104962. doi: 10.1016/j.dib.2019.104962. PMID: 31890803; PMCID: PMC6931107.
  19. Polonikov AV, Ponomarenko IV, Bykanova MA, Sirotina SS, Bocharova AV, Vagaytseva KV, Stepanov VA, Azarova IE, Churnosov MI, Solodilova MA. A comprehensive study revealed SNP-SNP interactions and a sex-dependent relationship between polymorphisms of the CYP2J2 gene and hypertension risk. Hypertens Res. 2019 Feb;42(2):257-272. doi: 10.1038/s41440-018-0142-1. Epub 2018 Dec 5. PMID: 30518987.
  20. Ponomarenko I, Reshetnikov E, Polonikov A, Verzilina I, Sorokina I, Yermachenko A, Dvornyk V, Churnosov M. Candidate Genes for Age at Menarche Are Associated With Uterine Leiomyoma. Front Genet. 2021 Jan 22;11:512940. doi:10.3389/fgene.2020.512940.
  21. Ponomarenko I, Reshetnikov E, Polonikov A, Verzilina I, Sorokina I, Elgaeva EE, Tsepilov YA, Yermachenko A, Dvornyk V, Churnosov M. Candidate genes for age at menarche are associated with endometriosis. Reprod Biomed Online. 2020 Nov;41(5):943-956. doi: 10.1016/j.rbmo.2020.04.016.
  22. Azarova I, Klyosova E, Lazarenko V, Konoplya A, Polonikov A. Genetic variants in glutamate cysteine ligase confer protection against type 2 diabetes. Mol Biol Rep. 2020 Aug;47(8):5793-5805. doi: 10.1007/s11033-020-05647-5.
  23. Polonikov A, Rymarova L, Klyosova E, Volkova A, Azarova I, Bushueva O, Bykanova M, Bocharova I, Zhabin S, Churnosov M, Laskov V, Solodilova M. Matrix metalloproteinases as target genes for gene regulatory networks driving molecular and cellular pathways related to a multistep pathogenesis of cerebrovascular disease. J Cell Biochem. 2019 Oct;120(10):16467-16482. doi: 10.1002/jcb.28815.
  24. Polonikov AV, Ponomarenko IV, Bykanova MA, Sirotina SS, Bocharova AV, Vagaytseva KV, Stepanov VA, Azarova IE, Churnosov MI, Solodilova MA. A comprehensive study revealed SNP-SNP interactions and a sex-dependent relationship between polymorphisms of the CYP2J2 gene and hypertension risk. Hypertens Res. 2019 Feb;42(2):257-272. doi: 10.1038/s41440-018-0142-1.

СОТРУДНИЧЕСТВО С РОССИЙСКИМИ И ЗАРУБЕЖНЫМИ ОРГАНИЗАЦИЯМИ.

  1. НИИ медицинской генетики Томского НИМЦ, Лаборатория популяционной генетики (г. Томск, Россия);
  2. Белгородский национальный исследовательский университет (г. Белгород, Россия);
  3.  Научно- исследовательский центр "Курчатовский институт" (г. Москва, Россия);
  4. Уфимский научный центр РАН, институт биохимии и генетики  (г. Уфа, Россия);
  5. Медико-генетичесий научный центр имени академика Н.П. Бочкова (г. Москва, Россия);
  6. Башкирский государственный медицинский университет, кафедра фундаментальной медицины (г. Уфа, Россия);
  7. НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им.Д.О.Отта (г. Санкт-Петербург, Россия);
  8. Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (г. Москва, Россия);
  9. Department of Life Sciences, College of Science and General Studies, Alfaisal University (Эр-Рияд, Саудовская Аравия);
  10. Institute of Human Genetics, University of Bonn School of Medicine & University Hospital Bonn (Бонн, Германия);
  11. Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) (Париж, Франция);
  12. University of Groningen, University Medical Center Groningen, Department of Epidemiology (Гронинген, Нидерланды);
  13. National Heart, Lung and Blood Institute, National Institutes of Health (Бетесда, Мэриленд, США);
  14. Hanover Unified Biobank, Hanover Medical School (Ганновер, Германия);
  15. National Heart and Lung Institute, Imperial College, (Лондон, Великобритания);
  16. Biology and Genetics Section, Department of Neurosciences, Biomedicine and Movement Sciences, University of Verona (Верона, Италия).

 

КОНТАКТНЫЕ ДАННЫЕ

г. Курск 305041

Ул. Ямская, 18

Курский государственный медицинский университет. Фармакологический корпус. 1 этаж.

Email: polonikovav@kursksmu.net