«Изучение полиморфизма генов антиоксидантной защиты и иммунного ответа у людей длительное время подвергавшихся пестицидному загрязнению». Научный руководитель: к.б.н., профессор Джансугурова Л.Б.

Приоритетное направление: Наука о жизни и здоровье

Специализированное направление: Биотехнология в медицине

Вид исследования: фундаментальное

Срок реализации: 2021-2023 гг.

Руководитель проекта – Джансугурова Л.Б.., к.б.н., профессор.

 

Научная новизна и актуальность проекта. 

Основная идея пpoeкта заключаeтcя в молекулярно-генетическом эпидемиологическом исследовании когорты лиц (199 чел.) из Алматинской области, проживающих в непосредственной близости к очагам загрязнения окружающей среды неутилизированными запрещенными к использованию пестицидами (стойкими органическими загрязнителями, СОЗ). Исследования, проведенные в 2018-2020 гг. в рамках комплексной программы по обследованию мест расположения, запрещенных к использованию и неутилизированных пестицидов в Талгарском районе Алматинской области показали, что  данная когорта характеризуется низким уровнем соматического здоровья, высокой частотой хромосомных аберраций и значительным повышением частоты заболеваний сердечно-сосудистой, дыхательной и аутоиммунной систем. На данный момент образцы периферической крови и ДНК населения, подверженного пестицидному загрязнению, а также когорта условно здоровых лиц из данного региона, анкеты и их добровольные согласия на дальнейшие исследования имеются в генетическом банке. Поскольку в рамках выполненной программы был проведен ограниченный молекулярно-генетический анализ полиморфизма генов детоксикации ксенобиотиков и репарации ДНК, предлагается провести широкое молекулярно-эпидемиологическое исследование кандидатных полиморфизмов генов антиоксидантной защиты и нарушений иммунной системы с учетом повышенной частоты заболеваний сердечно-сосудистой, дыхательной и иммунной систем у лиц, длительное время подвергающихся действию пестицидов, и соответствующей когорты условно здоровых лиц из экологически благополучных районов Алматинской области. Такой ассоциативный анализ позволит определить генетический риск у лиц, более 10 лет подвергающихся действию хлорорганических пестицидов, дать более определенные ответы по связи заболеваний сердечно-сосудистой, дыхательной и иммунной систем с генетическим статусом и метаболизмом СОЗ, предложить меры по коррекции здоровья.

Ожидаемые результаты 

Будет проведено молекулярно-эпидемиологическое исследование кандидатных полиморфизмов генов, участвующих в метаболизме и детоксикации пестицидов и предрасполагающих к развитию заболеваний сердечно-сосудистой, дыхательной и иммунной систем у лиц, более 10 лет проживающих в непосредственной близости к очагам загрязнения окружающей среды неутилизированными запрещенными к использованию пестицидами. Исследование будет включать следующие конкретные результаты:

— Будет проведено генотипирование исследуемых когорт «случай-контроль» по кандидатным полиморфизмам комплекса генов антиоксидантной защиты (не менее 10), предрасполагающих к развитию сердечно-сосудистых заболеваний. Будут определены частоты встречамости полиморфных аллелей кандидатных генов антиоксидантной системы в контрольной популяции (300 чел.) и у лиц, длительное время подвергающихся действию хлорорганических пестицидов (199 чел.).

— Будет проведено генотипирование исследуемых когорт «случай-контроль» по кандидатным полиморфизмам по кандидатным полиморфизмам комплекса генов, предрасполагающих к развитию нарушений иммунной системы (не менее 10). Будут определены частоты встречаемости полиморфных аллелей кандидатных генов иммунного ответа в контрольной популяции (300 чел.) и у лиц, длительное время подвергающихся действию хлорорганических пестицидов (199 чел.).

— Будет проведен статистический анализ ассоциаций изученных кандидатных полиморфизмов с развитием заболеваний сердечно-сосудистой, дыхательной и иммунной систем.

— С использованием мировых баз данных будет проведен биоинформационный анализ патогенности выявленных мутаций и полиморфизмов. Определен вклад каждого изученного полиморфизма в индуцированное действием пестицидов развитие заболеваний сердечно-сосудистой, дыхательной и иммунной систем.

— Будет оценен совокупный генетический риск в исследуемой когорте лиц, длительное время подверженных действию хлорорганических пестицидов.

Таким образом, в результате реализации Проекта будут получены новые научные данные по клинической значимости изученных полиморфизмов, вовлеченности кандидатных полиморфизмов в детоксикацию и метаболизм хлорорганических пестицидов, оценен генетический риск когорты лиц, длительное время подверженных действию хлорорганических пестицидов, предложены меры по коррекции здоровья.

Результаты исследования будут оформлены в виде публикаций научных статей в рецензируемых научных изданиях, входящих в 1, 2 или 3 квартили в базе Web of Science 

Citation Reports не менее 90 или процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 95, в отечественных изданиях с ненулевым импакт-фактором, рекомендованных КОКСОН и тезисах международных конференций.

Научно-практический эффект заключается в получении новых фундаментальных знаний по клинической значимости кандидатных полиморфизмов антиоксидантной защиты и иммунного ответа в развитие патологий сердечно-сосудистой, дыхательной и аутоиммунной систем, их вовлеченности в детоксикацию и метаболизм хлорорганических пестицидов и реальной оценке степени воздействия пестицидов и продуктов их распада на генетический статус и здоровье населения. Социально-экономический эффект заключается в оценке совокупного генетического риска когорты лиц, длительное время подверженных действию хлорорганических пестицидов, и предложенных мерах по коррекции здоровья. Кроме того, полученные результаты будут использоваться для подготовки фундаментальных трудов и учебно-методических материалов биологического, экологического и медицинского профилей, а также будут интегрированы в мировые базы данных путем публикаций в рецензируемых зарубежных журналах. В рамках проекта будет подготовлено не менее 1 PhD по специальности генетика.

 

Достигнутые результаты: 

В 2021 г. впервые для молекулярно-эпидемиологического исследования уникальной когорты лиц, длительное время подвергавшихся воздействию СОЗ, подобрана контрольная когорта условно здоровых индивидов, соответствующая опытной группе по основным популяционным параметрам (пол, возраст, этническая принадлежность, курение). Для анализа кандидатных полиморфизмов генов антиоксидантной защиты проведен дизайн и синтез праймеров, оптимизированы условия ПЦР, подготовлены библиотеки ДНК для микрочипового генотипирования. С использованием широкого ряда молекулярно-генетических методов начато генотипирование контрольной и опытной когорт по широкой панели полиморфизмов генов антиоксидантной защиты (19 генов). Впервые определены частоты изученных алллелей и генотипов в контрольной и опытной когортах.

Исследовательская группа

Алтынова Назым Калихановна — Scopus Author ID – 57214227128 ORCID 0000-0003-239-2822 https://orcid.org/0000-0003-3239-2822

Хусаинова Эльмира Минагуловна — к.б.н., Scopus Author ID 36343774800; ORCID 0000-0001-9072-187X https://orcid.org/0000-0001-9072-187X

Хамдиева Озада Хакимовна — Scopus Author ID -57210021508; WOS ID C-8265-2015; ORCID 0000-0002-3990-4512 https://orcid.org/0000-0002-3990-4512

Гаршин Александр Андреевич — Scopus Author ID -57210023006; ORCID 0000-0003-3922-0783 https://orcid.org/0000-0003-3922-0783

Баратжанова Гульминям Сабитжановна — ORCID 0000-0002-3542-881 https://orcid.org/0000-0002-3542-9881

Сейсенбаева Акерке Сенбаевна  WOS ID E-1621-2015; ORCID
0000-0003-0387-9076 https://orcid.org/0000-0003-0387-9076

Амиргалиева Алмира Смаиловна 

Толебаева Анар Дуйсембеккызы

 

Публикации за 2021 г.

Статьи в рецензируемом журнале базы данных Scopus и Web of Science

  1. Mit N., Cherednichenko, O., Mussayeva A., Khamdiyeva O., Amirgalieva A., Begmanova M., Tolebaeva A., Koishekenova G., Zaypanova S., Pilyugina A., Amandykova M., Tlenshieva A., Nurzhanova A., Mamirova A., Bekmanov B., Djansugurova L. Ecological risk assessment and long-term environmental pollution caused by obsolete undisposed organochlorine pesticides // Journal of Environmental Science and Health, Part B. – 2021. – Vol. 56, Is. 5. – P. 490-502. doi: 10.1080/03601234.2021.1913931. (IF=1.990 by Web of Science; IF=2.9 by Scopus, процентиль 59%; H-index =50 by SJR, Q3). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34019462/

Статьи в журналах ККСОН 

  1. А. Анарбекова, Ж. Турсунова, Р. Мусабаев, И. Киселев, А. Гаршин, Н.К. Алтынова, О.Г. Чередниченко, Г.М. Абылкасымова, А. Сейсенбаева, Ж.А. Жаниязов, Э.М. Хусаинова, Л.Б. Джансугурова, Б.О. Бекманов Анализ генов детоксикации ксенобиотиков и репарации ДНК у населения, проживающего на территориях, загрязненных пестицидами // Вестник КазНМУ, 2021. №2, С.202-210. https://kaznmu.kz/press/2021/08/06/

Тезисы в трудах международных конференций

  1. B. Bekmanov, L. Skvortsova, I. Kiselev, K. Bespalova, G. Abylkasymova, A. Garshin1,2, M. Begmanova, A. Seisenbayeva, A. Abyldasheva, N. Altynova, O. Cherednichenko, L. Djansugurova, E. Khussainova Analysis of polymorphisms of DNA repair genes in people exposed to residues of unutilized outdated pesticides of Almaty Region // FEBS OPEN BIO – 2021. –– Vol.11, Is.S1. — Р.325. (IF=2.21 by Web of Science; IF=3.5 by Scopus, процентиль 61%; H-index =32 by SJR, Q2) https://www.2021.febscongress.org/abstract_preview.aspx?idAbstractEnc=4424170095091097092091424170
  2. Джансугурова Л.Б., Бекманов Б.О., Нуржанова А.А., Мить Н.В., Инелова З.А., Жубанова А.А., Жапбасов Р.Ж., Чередниченко О.Г., Капышева У.Н., Жунусова Г.С., Алтынова Н.К., Шаденова Э.А. Комплексная оценка влияния неутилизированных и запрещенных к использованию пестицидов на генетический статус и здоровье населения Алматинской области // Сборник материалов международной научно-практической конференции «Современные проблемы биотехнологии: от лабораторных исследований к производству», 4-5 июня 2021 г. Алматы, Казахстан. С. 16-19.