Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

Частота репродуктивных потерь остается стабильной и достаточно высокой, несмотря на достигнутые в последние годы успехи в профилактике и лечении нарушений репродуктивной функции человека. В качестве причин невынашивания беременности как мультифакторного состояния могут выступать различные факторы (генетические, поведенческие, социальные, внешней среды и др.). При этом индивидуальный вклад каждой причины в проявление болезни может быть незначительным, и только их сумма ведет к развитию заболевания.

В таблице 1 представлены данные о генетическом обследовании матерей и отцов при бесплодии и различных видах репродуктивных потерь и оценка вклада полиморфизмов в баллах. Ранее было показано, риск спонтанного прерывания беременности повышен для женщин, имеющих аллель  751Glnгена ERCC2[5]. Наличие аллели 1100delC генаCHEK2 в клетках хорионической ткани ассоциирована с невынашиванием беременности[5]. Риск репродуктивных потерь в первом триместре беременности увеличивается при сочетании в генотипе женщины полиморфных вариантов генов фолатного цикла (MTHFR, MTRR)[3], факторов свертывающей системы крови (SERPINE1), провоспалительных цитокинов (IL-1β, IL-6) [4,6]. На анализа данных  исследований[2-7] определены баллы для расчета оценки риска. Рассчитано, что полиморфизмы генов фолатного цикла и гены цитокинов имеют большее значение, чем гены факторов системы гемостаза системы контроля клеточного цикла и репарации.

При оценке риска решается задача классификации[9], признаковое пространство генетического бесплодия и спонтанного прерывания беременности представляет собой совокупность данных генетических анализов пары (мужчины У и женщины Х):

A=,

а признаковое описание пары принимает вид:

(z1(x),…, z16(x), z1(y),…, z16(y))= (f1(х),…,f3(х),k1(у),…,k4(у),g1(х),…,g4(х),c1(у),…, c5(у),c1(х),…,c5(а), g1(у),…,g4(у), k1(х),…, k4(а), f1(у),…, f3(у)),

 где     f1..f3 –признаки генов  фолатного цикла;

g1..g4– признаки генов  системы гемостаза;

c1..c5– признаки генов цитокинов;

k1..k4– признаки генов системы контроля клеточного цикла и репарации.

Вектор признакового описания наращивается поэтапно. Первичная оценка рассчитывается на основе данных исследования аллельных вариантов генов, которые вносят более значимый вклад в репродуктивные потери и бесплодие в супружеских парах: генов отца по системе контроля клеточного цикла и репарации и генов фолатного цикла матери.

Таблица 1

Оценка вклада полиморфизмов в баллах при различных видах репродуктивных потерь

Символ гена	Обозначение признака	Ген	Полиморфизм	Баллы
				Мать						Отец
				NN		NP		PP		NN	NP	PP
Гены фолатного цикла
MTHFR	f1	5,10-метилентетрагидрофолатредуктаза	677C-T		0		1		2	0	0	0
MTRR	f2	Метионинсинтазаредуктаза	66A-G		0		1		2	0	1	2
MTR	f3	Метионинсинтаза	2756A-G		0		2		3	0	1	2
Гены факторов системы гемостаза
ITGB3	g1	ИнтегринB 3	Т1565С		0		0		0	0	0	0
ITGА2	g2	ИнтегринA2	C807T		0		0		0	0	0	0
FGB	g3	β-фибриноген:	G-455A		0		0		0	0	0	0
SERPINE1	g4	Ингибитор активатора плазминогена	-675 5G/4G		0		1		2	0	0	0
Гены цитокинов
IL-1β	c1	Интерлейкин1β	-31С-Т		0		1		2	0	1	2
IL-6	c2	Интерлейкин 6	-174G-C		0		1		2	0	0	0
IL-10	c3	Интерлейкин 10	-592С-А		0		2		3	0	0	0
IL-10	c4	Интерлейкин 10	-819C-T		0		0		0	0	0	0
TNFα	c5	Фактор некроза опухолей	-308G-А		0		1		2	0	1	2
Гены системы контроля клеточного цикла и репарации
АPEX 1	k1	Апуриновая-апиримидиноваяэндонуклеаза	Аsp148Glu		0		0		0	0	1	2
ERCC 2	k2	Белок эксцизионной репарации	Lys751Gln		0		1		2	0	1	2
СНЕК 2	k3	чекпоинт-киназа 2	1100delC		0		0		0	0	2	3
ТР53	k4	Ген белка р53, супрессора опухолей	Pro72Аrg		0		1		2	0	0	0

NN –гомозигота по нормальным аллелям,

NP –гетерозигота с одним полиморфным аллелем,

PP –полиморфнаягомозигота.

Оценка риска далее может быть уточнена на основе данных исследования аллельных вариантов  генов системы цитокинов отца и генов системы гемостаза матери. На третьем этапе генов системы гемостаза отца и генов цитокинов матери. На четвертом этапе генов фолатного цикла отца и генов матери системы контроля клеточного цикла и репарации.

1этап:                                     f1(х),…, f3(х), k1(у),…, k4(у);

2 этап:                                   g1(х),…, g4(х),c1(у),…, c5(у);

3 этап:                        c1(х),…, c5(а), g1(у),…, g4(у);

4 этап:                        k1(х),…, k4(а), f1(у),…, f3(у).

На рисунке 1 показано взаимодействие субъектов и компонентов экспертной системы (базы знаний, модулем логического вывода, модулем представления информации[1,8]) при расчете оценки. Врач вводит данные о полиморфизме генов на основе результатов генетических анализов пары, формируя вектор признакового пространства. На основе введенных данных определяется риск генетического бесплодия и спонтанного прерывания беременности. Врач дает пациентам необходимые рекомендации.

Рис.1.Взаимодействие субъектов и компонентов экспертной системы при расчете оценки риска генетического бесплодия и спонтанного прерывания беременности

Экспертная система поддержки принятия решений в оценке риска генетического бесплодия и спонтанного прерывания беременности являетсядиагностической, динамической гибридной и относится к предметной области медицина [8], предназначена для ранней диагностики указанных заболеванийврачами акушерами-гинекологами, генетиками, неонатологами, работающими в женских консультациях, медико-генетических кабинетах, центрах планирования семьи, центрах репродукции и ЭКО, перинатальных центрах. На рисунке 2 представлена форма ввода данных о полиморфизме генов.

Рис.2. Форма ввода данных о полиморфизме генов

Принимая во внимание, что сохранение репродуктивного здоровья населения и повышение рождаемости имеет приоритетное значение в стратегии национальной безопасности нашей страны, целесообразно на этапе планирования беременности супружеским парам рекомендовать проводить молекулярно-генетическое обследование на носительство полиморфных аллелей генов. Использованиеразработанной экспертной системы позволит определить риск репродуктивных потерь в данной семье, с последующим проведением персонифицированных профилактических мероприятий, а при необходимости и превентивной терапии для сохранения беременности.

 

Исследование выполнено в рамках проектной части госзадания  Министерства образования и науки РФ, грант № 6.703.2014/К «Поиск новых мишеней для предиктивной диагностики заболеваний репродуктивной системы».

Рецензенты:

Соловьев А.Н., д.ф.-м.н., профессор, заведующий кафедрой «Теоретическая и прикладная механика», ФГБОУ ВПО «Донской государственный технический университет»,г.Ростов-на-Дону;

ЕлсуковВ.С., д.т.н., профессор, профессор кафедры «Автоматика и телемеханика» ФГБОУ ВПО «Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова», г. Новочеркасск.