[go: up one dir, main page]

RU2716589C1 - Method of determining polymorphic markers in cyp2c19 and cyp2d6 genes for determining individual sensitivity to antidepressants - Google Patents

Method of determining polymorphic markers in cyp2c19 and cyp2d6 genes for determining individual sensitivity to antidepressants Download PDF

Info

Publication number
RU2716589C1
RU2716589C1 RU2018147307A RU2018147307A RU2716589C1 RU 2716589 C1 RU2716589 C1 RU 2716589C1 RU 2018147307 A RU2018147307 A RU 2018147307A RU 2018147307 A RU2018147307 A RU 2018147307A RU 2716589 C1 RU2716589 C1 RU 2716589C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cyp2c19
cyp2d6
biochip
genes
pcr
Prior art date
Application number
RU2018147307A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анна Юрьевна Иконникова
Виктория Олеговна Пожитнова
Татьяна Васильевна Наседкина
Александр Сергеевич Заседателев
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Российской Академии Наук (Имб Ран)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Российской Академии Наук (Имб Ран) filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Российской Академии Наук (Имб Ран)
Priority to RU2018147307A priority Critical patent/RU2716589C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2716589C1 publication Critical patent/RU2716589C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to the field of biotechnology. Functional activity of cytochrome CYP2C19 and CYP2D6 cytoplasm are largely due to polymorphism of their coding genes. Presence of nucleotide substitutions in certain loci leads to formation of different (from the point of view of metabolic rate) phenotypes of these enzymes (normal, slow, intermediate, fast). Thus, it is possible to predict the phenotype based on the genotype. Genetic testing of CYP2C19 and CYP2D6 in prescribing selective serotonin reuptake inhibitors (SSRIs) and tricyclic antidepressants (TCAs) is included in the Recommendations of the Consortium of Clinical Pharmacogenetics Implementation (CPIC, USA) (Hicks J, Sangkuhl K, Swen J et al; Clinical pharmacogenetics implementation consortium guideline (CPIC) for CYP2D6 and CYP2C19 genotypes and dosing of tricyclic antidepressants: 2016 update. Clin Pharmacol Ther. 2017 Jul; 102(1):37-44, Hicks JK, Bishop JR, Sangkuhl K et al; Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium (CPIC) Guideline for CYP2D6 and CYP2C19 Genotypes and Dosing of Selective Serotonin Reuptake Inhibitors, Clin Pharmacol Ther. 2015 Aug; 98(2): 127-34). Given method enables detecting the following polymorphic markers in the genes: CYP2C19 *1/*2/*3/*17 (rs4244285, rs4986893, rs12248560) and CYP2D6 *1/*3/*4/*10/*41 (rs35742686, rs3892097, rs1065852, rs28371725). Determination of gene polymorphism enables to select the preparation and its dose effectively when prescribing antidepressant therapy.
EFFECT: invention makes it possible to perform analysis in short term and with low material costs.
1 cl, 2 dwg, 4 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к области фармакогенетики и персонализированной медицины и касается способа определения генетических маркеров, которые обуславливают индивидуальную чувствительность к антидепрессантам (СИОЗС и ТЦА) с использованием полимеразной цепной реакции (ПЦР) и последующей гибридизацией с олигонуклеотидным биологическим микрочипом (биочипом).The invention relates to the field of pharmacogenetics and personalized medicine, and relates to a method for determining genetic markers that determine individual sensitivity to antidepressants (SSRIs and TCAs) using the polymerase chain reaction (PCR) and subsequent hybridization with an oligonucleotide biological microchip (biochip).

Применение фармакогенетического тестирования с использованием настоящего изобретения позволит индивидуально подбирать антидепрессант и его дозу, снизить риск нежелательных лекарственных реакций и назначения неэффективного препарата.The use of pharmacogenetic testing using the present invention will allow you to individually select an antidepressant and its dose, reduce the risk of unwanted drug reactions and prescribe an ineffective drug.

Уровень техникиState of the art

В основе современных методов определения полиморфизма генов, как правило, лежит ПЦР с различными вариациями, при этом дизайн реакций и способы детекции результата существенно варьируются и зависят от конкретных задач.Modern methods for determining gene polymorphism are usually based on PCR with various variations, while the design of reactions and methods for detecting results vary significantly and depend on specific tasks.

В настоящее время существует ряд методов анализа полиморфных маркеров в генах CYP2C19 и CYP2D6 (различных аллелей этих генов). Спектр анализируемых маркеров несколько варьирует.Currently, there are a number of methods for the analysis of polymorphic markers in the CYP2C19 and CYP2D6 genes (various alleles of these genes). The spectrum of the analyzed markers varies somewhat.

Аллель-специфичная ПЦР с последующим гель-электрофорезом - недорогой метод, не требующий высокой квалификации персонала. Существенным недостатком данного метода является постановка большого количества параллельных реакций (для каждого полиморфного локуса как минимум 2 реакции на образец) и разделение их с помощью гель-электрофореза, что существенно снижает ценность метода в рутинной клинической диагностике [Orita М., Iwahana Н., Kanazawa Н., Sekya Т. Detection of polymorphism of human DNA by gel electrophoresis as single cell conformation polymorphism. Proc. Natl. Acad. Sci. 1989. 86: 2766-2770. Gaudet M, Fara AG, Beritognolo I, Sabatti M. Allele-specific PCR in SNP genotyping. Methods Mol Biol. 2009;578:415-24,

Figure 00000001
B1,
Figure 00000002
K, Bachofer J, Steimer W. Optimized strategy for rapid cytochrome P450 2D6 genotyping by real-time long PCR. Clin Chem. 2003 Oct; 49(10): 1624-31].Allele-specific PCR followed by gel electrophoresis is an inexpensive method that does not require highly qualified personnel. A significant drawback of this method is the formulation of a large number of parallel reactions (for each polymorphic locus at least 2 reactions per sample) and their separation using gel electrophoresis, which significantly reduces the value of the method in routine clinical diagnostics [Orita M., Iwahana N., Kanazawa N., Sekya T. Detection of polymorphism of human DNA by gel electrophoresis as single cell conformation polymorphism. Proc. Natl. Acad Sci. 1989. 86: 2766-2770. Gaudet M, Fara AG, Beritognolo I, Sabatti M. Allele-specific PCR in SNP genotyping. Methods Mol Biol. 2009; 578: 415-24,
Figure 00000001
B1,
Figure 00000002
K, Bachofer J, Steimer W. Optimized strategy for rapid cytochrome P450 2D6 genotyping by real-time long PCR. Clin Chem. 2003 Oct; 49 (10): 1624-31].

ПЦР с последующем секвенированием по Сэнгеру в рутинной практике применяется редко, в основном служит для верификации анализов. Метод основан на проведении терминирующих реакций (с добавлением терминирующих 2',3'-дидезоксинуклеозидтрифосфатов) и разделении продуктов этих реакций с помощью капиллярного электрофореза. Метод является точным, информативным, позволяет определять полную нуклеотидную последовательность исследуемого фрагмента, позволяет обнаруживать мутации de novo. Однако он обладает рядом существенных недостатков: требуется постановка отдельной реакции амплификации на каждый анализируемый локус, длительность и сложность выполнения анализа, использование дорогостоящего оборудования и наличие высококвалифицированного персонала [Xiong Y, Wang М, Fang K, Xing Q, Feng G, Shen L, He L, Qin S. A systematic genetic polymorphism analysis of the CYP2C9 gene in four different geographical Han populations in mainland China. Genomics. 2011 May; 97(5):277-81].PCR followed by Sanger sequencing is rarely used in routine practice, mainly used to verify analyzes. The method is based on conducting termination reactions (with the addition of terminating 2 ', 3'-dideoxynucleoside triphosphates) and separation of the products of these reactions using capillary electrophoresis. The method is accurate, informative, allows you to determine the complete nucleotide sequence of the studied fragment, allows you to detect de novo mutations. However, it has a number of significant drawbacks: a separate amplification reaction is required for each analyzed locus, the duration and complexity of the analysis, the use of expensive equipment and the presence of highly qualified personnel [Xiong Y, Wang M, Fang K, Xing Q, Feng G, Shen L, He L, Qin S. A systematic genetic polymorphism analysis of the CYP2C9 gene in four different geographical Han populations in mainland China. Genomics 2011 May; 97 (5): 277-81].

В основе аллель-специфичного рестрикционного анализа лежит ПЦР с последующей реакцией рестрикции, в процессе которой с помощью ферментов рестриктаз осуществляется специфическое расщепление ДНК по определенным сайтам. Анализ продуктов рестрикции проводится методом электрофореза. При этом, для анализа каждой мутации требуется постановки отдельной ПЦР с последующей реакцией рестрикции, что делает данный метод трудоемким и повышает вероятность ошибки. Однако данный метод не требует высокой квалификации персонала и дорогостоящего оборудования [Ota М, Fukushima Н, Kulski JK, Inoko Н. Single nucleotide polymorphism detection by polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism. Nat Protoc. 2007; 2(11):2857-64. Yuce-Artun N, Baskak B, Ozel-Kizil ET, Ozdemir H, Uckun Z, Devrimci-Ozguven H, Suzen HS. Influence of CYP2B6 and CYP2C19 polymorphisms on sertraline metabolism in major depression patients. Int J Clin Pharm. 2016 Apr; 38(2):388-94.].Allele-specific restriction analysis is based on PCR followed by a restriction reaction, during which, using restriction enzymes, specific DNA cleavage is carried out at specific sites. Analysis of restriction products is carried out by electrophoresis. Moreover, for the analysis of each mutation, a separate PCR followed by a restriction reaction is required, which makes this method time-consuming and increases the probability of error. However, this method does not require highly qualified personnel and expensive equipment [Ota M, Fukushima H, Kulski JK, Inoko H. Single nucleotide polymorphism detection by polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism. Nat Protoc. 2007; 2 (11): 2857-64. Yuce-Artun N, Baskak B, Ozel-Kizil ET, Ozdemir H, Uckun Z, Devrimci-Ozguven H, Suzen HS. Influence of CYP2B6 and CYP2C19 polymorphisms on sertraline metabolism in major depression patients. Int J Clin Pharm. 2016 Apr; 38 (2): 388-94.].

Различные методы, основанные на проведении ПЦР в реальном времени (РТ-ПЦР) широко применяются для анализа генетического полиморфизма. На основе этого подхода разрабатывается большое количество тест-систем. Для постановки РТ-ПЦР используется смесь, содержащая интеркалирующий флуоресцентный краситель SYBRGreen/EVAGreen, который взаимодействует с двухцепочечной ДНК, или аллель-специфичный олигонуклеотид TaqMan, несущий одновременно и флуоресцентную метку, и тушитель [Fudio S, Borobia AM, Pinana E, Ramirez E, Tabares B, Guerra P, Carcas A, Frias J. Evaluation of the influence of sex and CYP2C19 and CYP2D6 polymorphisms in the disposition of citalopram. Eur J Pharmacol. 2010 Jan 25; 626(2-3):200-4.]. Недостатком данного метода является необходимость ставить одну или две ПЦР-реакции на каждый анализируемый локус.Various methods based on real-time PCR (RT-PCR) are widely used to analyze genetic polymorphism. Based on this approach, a large number of test systems are being developed. For RT-PCR, a mixture containing an intercalating fluorescent dye SYBRGreen / EVAGreen, which interacts with double-stranded DNA, or an allele-specific TaqMan oligonucleotide carrying both a fluorescent label and a quencher [Fudio S, Borobia AM, Pinana E, Ramirez, is used Tabares B, Guerra P, Carcas A, Frias J. Evaluation of the influence of sex and CYP2C19 and CYP2D6 polymorphisms in the disposition of citalopram. Eur J Pharmacol. 2010 Jan 25; 626 (2-3): 200-4.]. The disadvantage of this method is the need to put one or two PCR reactions at each analyzed locus.

Анализ кривых плавления высокого разрешения (high resolution melting, HRM-анализ) является достаточно простым методом скрининга мутаций. Однако для анализа некоторых последовательностей (в том числе, участков генов с высокой степенью гомологии) данный метод не подходит. Кроме того, HRM-анализ может быть выполнен только на приборе с специальным каналом для HRM и специальным программным обеспечением, что требует оснащения исследовательской лаборатории дорогостоящим оборудованием. [Chang YS, Lee СС, Liu TY, Chen YC, Lu HC, Chang JG. Direct assessment of cytochrome P450 2D6 genotypes by high-resolution melting analysis and DNA sequencing. Environ Toxicol Pharmacol. 2014; 38(3):821-828. Ghasemi Z, Hashemi M, Ejabati M, et al. Development of a high-resolution melting analysis method for CYP2C19*17 genotyping in healthy volunteers. Avicenna J Med Biotechnol. 2016; 8(4):193-199.].Analysis of high resolution melting curves (HRM analysis) is a fairly simple method for screening mutations. However, for the analysis of some sequences (including regions of genes with a high degree of homology), this method is not suitable. In addition, HRM analysis can only be performed on a device with a special channel for HRM and special software, which requires equipping the research laboratory with expensive equipment. [Chang YS, Lee SS, Liu TY, Chen YC, Lu HC, Chang JG. Direct assessment of cytochrome P450 2D6 genotypes by high-resolution melting analysis and DNA sequencing. Environ Toxicol Pharmacol. 2014; 38 (3): 821-828. Ghasemi Z, Hashemi M, Ejabati M, et al. Development of a high-resolution melting analysis method for CYP2C19 * 17 genotyping in healthy volunteers. Avicenna J Med Biotechnol. 2016; 8 (4): 193-199.].

Все вышеперечисленные методы предполагают постановку отдельных реакций для каждого анализируемого локуса. Для решения ряда задач имеет смысл формирование мультиплексных панелей, позволяющих проводить одновременный анализ нескольких полиморфных маркеров. К таким тест-системам относятся различные варианты гибридизации с биочипами. Так, созданная компанией «Roche» на основе технологии микрочипов Affymetrix тест-система «AmpliChip CYP450» была одобрена Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США и применяется для индивидуального подбора психотропных препаратов и их дозировок. Данный тест позволяет выявить до 33 полиморфизмов и мутаций гена CYP2D6 и 3 полиморфизма гена CYP2C19, однако данный метод дорог и требует сложной пробоподготовки [Jain K.K. Applications of AmpliChip CYP450. Mol Diagn. 2005; 9(3):119-27. M.C Rebsamen, J Desmeules, Y Daali, A Chiappe, A Diemand, С Rey, J Chabert, P Dayer, D Hochstrasser and M F Rossier. The AmpliChip CYP450 test: cytochrome P450 2D6 genotype assessment and phenotype prediction. The Pharmacogenomics Journal (2009) 9, 34-41].All of the above methods involve setting individual reactions for each analyzed locus. To solve a number of problems, it makes sense to form multiplex panels that allow simultaneous analysis of several polymorphic markers. Such test systems include various hybridization options with biochips. For example, the AmpliChip CYP450 test system created by Roche based on Affymetrix microchip technology was approved by the US Food and Drug Administration and is used to individually select psychotropic drugs and their dosages. This test reveals up to 33 polymorphisms and mutations of the CYP2D6 gene and 3 polymorphisms of the CYP2C19 gene, however, this method is expensive and requires complex sample preparation [Jain K.K. Applications of AmpliChip CYP450. Mol Diagn. 2005; 9 (3): 119-27. M.C. Rebsamen, J Desmeules, Y Daali, A Chiappe, A Diemand, C Rey, J Chabert, P Dayer, D Hochstrasser and M F Rossier. The AmpliChip CYP450 test: cytochrome P450 2D6 genotype assessment and phenotype prediction. The Pharmacogenomics Journal (2009) 9, 34-41].

Большой объем данных для анализа полиморфных маркеров предоставляют технологии высокопроизводительного секвенирования, которые позволяют получать последовательности генома, либо экзома, либо панелей определенных генов. Однако этот метод дорог, трудоемок, времязатратен и требует верификации результатов. Интерпретация такого объема данных для клинической практики так же представляет трудность. В основном этот подход применяется в исследованиях при поиске новых маркеров [Fabbri С, Tansey KE, Perlis RH, Hauser J, Henigsberg N, Maier W, Mors O, Placentino A, Rietschel M, Souery D, Breen G, Curtis C, Lee SH, Newhouse S, Patel H, O'Donovan M, Lewis G, Jenkins G, Weinshilboum RM, Farmer A, Aitchison KJ, Craig I, McGuffin P, Schruers K, Biernacka JM, Uher R, Lewis CM. Effect of cytochrome CYP2C19 metabolizing activity on antidepressant response and side effects: Meta-analysis of data from genome-wide association studies. Eur Neuropsychopharmacol. 2018 Aug; 28(8):945-954.].High volumes of data for the analysis of polymorphic markers are provided by high-performance sequencing technologies, which make it possible to obtain genome or exome sequences or panels of specific genes. However, this method is expensive, time-consuming, time-consuming and requires verification of the results. Interpretation of such a volume of data for clinical practice is also difficult. This approach is mainly used in research when searching for new markers [Fabbri C, Tansey KE, Perlis RH, Hauser J, Henigsberg N, Maier W, Mors O, Placentino A, Rietschel M, Souery D, Breen G, Curtis C, Lee SH , Newhouse S, Patel H, O'Donovan M, Lewis G, Jenkins G, Weinshilboum RM, Farmer A, Aitchison KJ, Craig I, McGuffin P, Schruers K, Biernacka JM, Uher R, Lewis CM. Effect of cytochrome CYP2C19 metabolizing activity on antidepressant response and side effects: Meta-analysis of data from genome-wide association studies. Eur Neuropsychopharmacol. 2018 Aug; 28 (8): 945-954.].

Запатентовано большое количество тест-систем для анализа полиморфных генетических маркеров для определения индивидуальной чувствительности к антидепрессантам, в том числе те, которые позволяют анализировать генетические варианты генов CYP2C19 и CYP2D6.A large number of test systems have been patented for the analysis of polymorphic genetic markers to determine individual sensitivity to antidepressants, including those that allow the analysis of genetic variants of the CYP2C19 and CYP2D6 genes.

Во многих патентах представлены способы анализа полиморфизма одного из генов (CYP2C19 или CYP2D6). В китайском патенте CN104946759 А от 2015-09-30 описан метод определения однонуклеотидного полиморфизма гена CYP2C19 -806 C>Т *17 методом SNaPshot ПЦР. В китайском патенте CN 106048076 А от 2016-10-26 описано определение 2 полиморфизмов CYP2C19 (*2 и *3) методом аллель-специфичной ПЦР в реальном времени. В китайском патенте CN 101565749 В от 2012-01-11 описан метод определения полиморфизмов CYP2C19 681 G>A*2, CYP2C19 636 G>A*3 на жидком микрочипе. В американском патенте US20040091909A1 2002-07-05 описан метод определения аллельных вариантов CYP2D6 (*2, *3, *4, *5, *б, *7, *8, *9, *10, *11, *12, *13, *14, *15, *16, *17, *1×2, *2×2, 4×2 и *Nx2). Американский патент US 20050196771 А1 от 2002-04-11 описывает метод детекции 28 нуклеотидных замен и изменение числа копий гена CYP2D6. Французская заявка на патент WO 2011092596 A2 от 2011-08-04 описывает определение аллельных вариантов CYP2D6 *3, *4, *5, *6, *7, *8, * 11, * 12, * 19, *40.Many patents provide methods for analyzing the polymorphism of one of the genes (CYP2C19 or CYP2D6). In Chinese patent CN104946759 A from 2015-09-30, a method is described for determining the single nucleotide polymorphism of the CYP2C19 -806 C> T * 17 gene by SNaPshot PCR. In Chinese patent CN 106048076 A from 2016-10-26, the definition of 2 CYP2C19 polymorphisms (* 2 and * 3) is described by real-time allele-specific PCR. Chinese patent CN 101565749 B dated 2012-01-11 describes a method for determining the polymorphisms CYP2C19 681 G> A * 2, CYP2C19 636 G> A * 3 on a liquid microchip. US20040091909A1 2002-07-05 describes a method for determining allelic variants of CYP2D6 (* 2, * 3, * 4, * 5, * b, * 7, * 8, * 9, * 10, * 11, * 12, * 13, * 14, * 15, * 16, * 17, * 1 × 2, * 2 × 2, 4 × 2 and * Nx2). US patent US 20050196771 A1 from 2002-04-11 describes a method for detecting 28 nucleotide substitutions and changing the number of copies of the CYP2D6 gene. French patent application WO 2011092596 A2 of 2011-08-04 describes the definition of allelic variants of CYP2D6 * 3, * 4, * 5, * 6, * 7, * 8, * 11, * 12, * 19, * 40.

Так же запатентован ряд методов, которые позволяют анализировать полиморфизм генов CYP2C19 и CYP2D6: японский патент JP2004537989A от 2001-06-11 предполагает анализ клеток печени (гепатоцитов), что сопряжено с техническими трудностями, метод, описанный в американском патенте US 20060229824 A1 от 2006-03-03 дорог и требует сложной пробоподготовки.A number of methods have also been patented that allow analyzing the polymorphism of the CYP2C19 and CYP2D6 genes: Japanese patent JP2004537989A from 2001-06-11 involves the analysis of liver cells (hepatocytes), which is associated with technical difficulties, the method described in US patent US 20060229824 A1 from 2006- 03-03 is expensive and requires complex sample preparation.

Гелевые микрочипы низкой плотности в последнее время находят широкое применение для фундаментальных научных исследований, а также в медицинской диагностике, ввиду их невысокой стоимости и возможности создавать актуальные панели под определенные задачи. Метод заключается в амплификации фрагментов ДНК и последующей гибридизации флуоресцентно-меченой ДНК-мишени с аллель-специфичными олигонуклеотидами в трехмерных гелевых ячейках микрочипа. [Gel-based microarrays in clinical diagnostics in Russia. Gryadunov D, Dementieva E, Mikhailovich V, Nasedkina T, Rubina A, Sawateeva E, Fesenko E, Chudinov A, Zimenkov D, Kolchinsky A, Zasedatelev A. Expert Rev Mol Diagn. 2011 Nov; 11 (8):839-53].Recently, low-density gel microchips are widely used for basic scientific research, as well as in medical diagnostics, due to their low cost and the ability to create relevant panels for certain tasks. The method consists in the amplification of DNA fragments and the subsequent hybridization of a fluorescently labeled target DNA with allele-specific oligonucleotides in three-dimensional gel cells of the microchip. [Gel-based microarrays in clinical diagnostics in Russia. Gryadunov D, Dementieva E, Mikhailovich V, Nasedkina T, Rubina A, Sawateeva E, Fesenko E, Chudinov A, Zimenkov D, Kolchinsky A, Zasedatelev A. Expert Rev Mol Diagn. 2011 Nov; 11 (8): 839-53].

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention

Задача настоящего изобретения состоит в создании способа определения генетических маркеров, которые обуславливают индивидуальную чувствительность к антидепрессантам (СИОЗС и ТЦА). Панель маркеров включает наиболее информативные и часто встречающиеся генетические маркеры, определение которых позволяет индивидуализировать терапию препаратами групп СИОЗС и ТЦА.The objective of the present invention is to provide a method for determining genetic markers that cause individual sensitivity to antidepressants (SSRIs and TCAs). The marker panel includes the most informative and frequently encountered genetic markers, the determination of which allows individualizing therapy with SSRI and TCA groups.

Сущность изобретения заключается в обеспечении способа анализа однонуклеотидного полиморфизма (SNP, Single nucleotide polymorphism) генов CYP2C19 и CYP2D6, продукты которых участвуют в метаболизме СИОЗС и ТЦА. Данный способ позволяет одновременно выявлять следующие полиморфные маркеры в генах: CYP2C19*1/*2/*3/*17 (rs4244285, rs4986893, rs12248560) и CYP2D6*1/*3/*4/*10/*41(rs35742686, rs3892097, rs1065852, rs28371725).The essence of the invention is to provide a method for the analysis of single nucleotide polymorphism (SNP, Single nucleotide polymorphism) of the genes CYP2C19 and CYP2D6, the products of which are involved in the metabolism of SSRIs and TCAs. This method allows you to simultaneously identify the following polymorphic markers in the genes: CYP2C19 * 1 / * 2 / * 3 / * 17 (rs4244285, rs4986893, rs12248560) and CYP2D6 * 1 / * 3 / * 4 / * 10 / * 41 (rs35742686, rs3892097 , rs1065852, rs28371725).

Основными признаками данного изобретения являются мультиплексная одноэтапная ПЦР с последующей гибридизацией продуктов ПЦР на биочипе, содержащем набор иммобилизованных олигонуклеотидных зондов.The main features of this invention are multiplex single-stage PCR followed by hybridization of PCR products on a biochip containing a set of immobilized oligonucleotide probes.

Первый важный признак изобретения - набор праймеров для амплификации анализируемых локусов, который используется для получения флуоресцентно-меченых продуктов в необходимом количестве для гибридизации на биочипе. Один праймер из пары праймеров для каждого локуса состоит из части, комплементарной участку гена (на 3'-конце) и универсальной последовательности (на 5'-конце), соответствующей универсальному праймеру. Последовательности праймеров для проведения ПЦР приведены в Перечне последовательностей 1. (SEQ ID NO: 1-15).The first important feature of the invention is a set of primers for amplification of the analyzed loci, which is used to obtain fluorescently-labeled products in the required amount for hybridization on a biochip. One primer from a pair of primers for each locus consists of a part complementary to the gene region (at the 3'-end) and a universal sequence (at the 5'-end) corresponding to the universal primer. The primer sequences for PCR are given in Sequence Listing 1. (SEQ ID NO: 1-15).

Второй важный признак изобретения - биочип, содержащий набор иммобилизованных олигонуклеотидных зондов, последовательности которых приведены в Перечне последовательностей 2. (SEQ ID NO: 16-29). Олигонуклеотидные зонды иммобилизуются в ячейках гидрогелевого микрочипа, как описано в патенте RU 2206575 (дата публикации 2003-06-20) в концентрации 2000 мкМ. Схема расположения зондов в ячейках биочипа приведена на Фиг. 1.The second important feature of the invention is a biochip containing a set of immobilized oligonucleotide probes, the sequences of which are shown in Sequence Listing 2. (SEQ ID NO: 16-29). Oligonucleotide probes are immobilized in the cells of the hydrogel microchip, as described in patent RU 2206575 (publication date 2003-06-20) at a concentration of 2000 μM. The arrangement of the probes in the cells of the biochip is shown in FIG. 1.

Набор праймеров для ПЦР используется для проведения одноэтапной ПЦР для получения флуоресцентно-меченного продукта в два раунда для гибридизации на биочипе. Далее проводится гибридизация флуоресцентно-меченых фрагментов ДНК, полученных после проведения ПЦР, с иммобилизованными в ячейках биочипа олигонуклеотидными зондами, расположенными на пластиковой подложке. После проведения гибридизации и отмывки биочипа проводится анализ полученной флуоресцентной картины, на основании которого делается отчет о генотипе исследуемого образца. Пример картины гибридизации приведен на Фиг. 2.A set of PCR primers is used to carry out one-step PCR to obtain a fluorescently-labeled product in two rounds for hybridization on a biochip. Next, hybridization of fluorescently-labeled DNA fragments obtained after PCR is performed with oligonucleotide probes immobilized in the biochip cells located on a plastic substrate. After hybridization and washing of the biochip, the obtained fluorescence pattern is analyzed, based on which a report is made on the genotype of the test sample. An example of a hybridization pattern is shown in FIG. 2.

Краткое описание таблиц и фигурBrief description of tables and figures

Фигура 1. Схема расположения зондов в ячейках биочипа для анализа полиморфных маркеров в генах CYP2C19 и CYP2D6 для определения индивидуальной чувствительности к антидепрессантам, (а) расположение ячеек на биочипе; (б) расшифровка условных обозначений. (М) - ячейки, содержащие флуоресцентный краситель Су5, светящийся перманентно, для ориентировки и контроля интенсивности свечения.Figure 1. The layout of the probes in the cells of the biochip for the analysis of polymorphic markers in the genes CYP2C19 and CYP2D6 to determine individual sensitivity to antidepressants, (a) the location of the cells on the biochip; (b) the interpretation of the symbols. (M) - cells containing the fluorescent dye Su5, permanently glowing, for orientation and control of the intensity of the glow.

Фигура 2. Гибридизационная картина, полученная с помощью биочипа для анализа полиморфных маркеров в генах CYP2C19 и CYP2D6 для определения индивидуальной чувствительности к антидепрессантам (у пациента №1).Figure 2. Hybridization pattern obtained using a biochip for the analysis of polymorphic markers in the CYP2C19 and CYP2D6 genes to determine individual sensitivity to antidepressants (patient No. 1).

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Для обеспечения оптимальных условий мультиплексной ПЦР необходимо использовать праймеры, обеспечивающие специфичный и эффективный отжиг на мишени при одинаковой температуре (для одного этапа), при этом они не должны образовывать при этой температуре вторичных структур, в том числе, и в условиях мультиплексной ПЦР. Для оптимальной (стабильной и специфичной) наработки необходимого для гибридизации на биочипе количества флуоресцентно-меченого ПЦР-продукта должны быть подобраны такие параметры как концентрации реагентов в реакционной смеси и температурно-временной режим реакций. В результате проведенной работы были подобраны праймеры и условия для проведения ПЦР, которые позволяют осуществлять эффективную наработку исследуемых локусов ДНК в условиях мультиплексной ПЦР.To ensure optimal conditions for multiplex PCR, it is necessary to use primers that provide specific and effective annealing on the target at the same temperature (for one stage), and they should not form secondary structures at this temperature, including under multiplex PCR conditions. For optimal (stable and specific) production of the amount of fluorescently-labeled PCR product necessary for hybridization on a biochip, such parameters as the concentration of reagents in the reaction mixture and the temperature-time mode of reactions should be selected. As a result of the work, primers and conditions for PCR were selected that allow efficient production of the studied DNA loci under multiplex PCR conditions.

Для иммобилизации на биочипе подбираются олигонуклеотиды, позволяющие идентифицировать все выбранные для анализа участки генов.For immobilization on a biochip, oligonucleotides are selected that allow identification of all selected gene regions for analysis.

Олигонуклеотидные зонды должны быть подобраны в соответствии со следующими критериями:Oligonucleotide probes should be selected in accordance with the following criteria:

1) Олигонуклеотидный зонд должен обладать высокой специфичностью к анализируемому локусу.1) The oligonucleotide probe must have high specificity for the analyzed locus.

2) Предпочтительно расположение вариабельного нуклеотида в серединной области зонда, так как такая конструкция зонда позволяет добиться лучшей дискриминации между совершенными и несовершенными дуплексами.2) It is preferable that the variable nucleotide is located in the middle region of the probe, since such a probe design allows better discrimination between perfect and imperfect duplexes.

3) Олигонуклеотидный зонд не должен образовывать стабильных вторичных структур в условиях, при которых проводится гибридизация, так как наличие вторичных структур может приводить к снижению эффективности гибридизации.3) The oligonucleotide probe should not form stable secondary structures under the conditions under which hybridization is carried out, since the presence of secondary structures can lead to a decrease in the efficiency of hybridization.

На биочипе, для анализа полиморфных маркеров в генах CYP2C19 и CYP2D6 для определения индивидуальной чувствительности к антидепрессантам, было иммобилизовано 14 высокоспецифичных дифференцирующих олигонуклеотидных зондов (Перечне последовательностей 2. (SEQ ID NO: 16-29)), структура которых обеспечивает высокоспецифичное связывание с полностью комплементарными ДНК-мишенями. Яркий флуоресцентный сигнал наблюдается только в ячейках, в которых при гибридизации образовался совершенный дуплекс между олигонуклеотидным зондом и флуоресцентно-меченым ПЦР-продуктом.On a biochip, for the analysis of polymorphic markers in the CYP2C19 and CYP2D6 genes to determine individual sensitivity to antidepressants, 14 highly specific differentiating oligonucleotide probes were immobilized (Sequence Listing 2. (SEQ ID NO: 16-29)), the structure of which provides highly specific binding to fully complement DNA targets. A bright fluorescent signal is observed only in cells in which, during hybridization, a perfect duplex was formed between the oligonucleotide probe and the fluorescently-labeled PCR product.

Приведем последовательность анализа с использованием данного метода. Амплификация ПЦР-продуктов для последующей гибридизации на биочипе проводится посредством мультиплексной одноэтапной ПЦР, при этом в качестве матрицы для проведения реакции используют образец ДНК, полученный от пациента.Here is the sequence of analysis using this method. Amplification of PCR products for subsequent hybridization on a biochip is carried out by multiplex one-stage PCR, and a DNA sample obtained from a patient is used as a matrix for the reaction.

ПЦР может быть проведена с использованием любого вида термостабильной полимеразы (Taq-полимераза, Taq-полимераза с горячим стартом, Tth-полимераза, Tfl-полимераза, Pfu-полимераза, Vent-полимераза, DeepVent-полимераза и другие коммерчески доступные ферменты, выделенные из термофилов), работающей в соответствующем буфере. Для построения новой цепи в буфер добавляется смесь дНТФ (дАТФ, дГТФ, дЦТФ, дТТФ). Для проведения ПЦР могут быть использованы и готовые коммерчески доступные наборы, содержащие все необходимые компоненты за исключением праймеров.PCR can be performed using any type of thermostable polymerase (Taq polymerase, Taq polymerase with hot start, Tth polymerase, Tfl polymerase, Pfu polymerase, Vent polymerase, DeepVent polymerase and other commercially available enzymes isolated from thermophiles ) running in the appropriate buffer. To build a new chain, a mixture of dNTPs (dATP, dGTF, dCTP, dTTP) is added to the buffer. For PCR, ready-made commercially available kits containing all the necessary components except primers can also be used.

В ходе мультиплексной одноэтапной ПЦР осуществляется наработка преимущественно одноцепочечных продуктов (за счет добавления избытка универсального праймера), и с его флуоресцентным маркированием с использованием дУТФ-Су5, который способен включаться в растущую цепь ДНК. В качестве флуоресцентной метки также может быть использован любой флуорохром без ограничения (например, FITC, Texas red, Су-3 и т.д.), а также биотин.During multiplex single-stage PCR, mainly single-stranded products are produced (by adding an excess of universal primer), and with its fluorescent labeling using dUTP-Su5, which can be incorporated into a growing DNA chain. Any fluorochrome without restriction (for example, FITC, Texas red, Su-3, etc.), as well as biotin, can also be used as a fluorescent label.

Синтез праймеров и олигонуклеотидных зондов осуществляется с помощью таких химических подходов как фосфодиэфирный метод, гидрофосфорильный метод и т.д. Для синтеза праймеров используются автоматические ДНК/РНК синтезаторы, например, производства фирмы «Applied Biosystems» (США). Для иммобилизации в гидрогелевых ячейках биочипа, к 5'- или 3'-концу олигонуклеотидных зондов добавляется активная группа (например, на 3'-конец может быть введена свободная аминогруппа с помощью 3'-Amino-Modifier С7 CPG 500, «Glen Research)), США).The synthesis of primers and oligonucleotide probes is carried out using such chemical approaches as the phosphodiester method, hydrophosphoryl method, etc. For the synthesis of primers, automatic DNA / RNA synthesizers, for example, manufactured by Applied Biosystems (USA), are used. To immobilize the biochip in the hydrogel cells, an active group is added to the 5'- or 3'-end of the oligonucleotide probes (for example, a free amino group can be introduced at the 3'-end using the 3'-Amino-Modifier C7 CPG 500, Glen Research) ), USA).

Для проведения ПЦР используют праймеры SEQ ID NO: 1-14 в концентрации 1 пикомоль/мкл, и универсальный праймер- SEQ ID NO: 15 в концентрации 50 пикомоль/мкл. Последовательности праймеров приведены в Перечне последовательностей 1.For PCR use primers SEQ ID NO: 1-14 at a concentration of 1 picomol / μl, and universal primer SEQ ID NO: 15 at a concentration of 50 picomol / μl. The primer sequences are given in Sequence Listing 1.

Далее проводится гибридизация флуоресцентно-меченых фрагментов ДНК, полученных в результате ПЦР, с иммобилизованными в ячейках геля олигонуклеотидными зондами, последовательности которых представляют собой участки, комплементарные последовательностям мажорного или минорного аллеля по исследуемым локусам.Next, hybridization of fluorescently labeled DNA fragments obtained by PCR is performed with oligonucleotide probes immobilized in gel cells, the sequences of which are regions complementary to the sequences of the major or minor allele at the studied loci.

Гибридизация ПЦР-продукта с олигонуклеотидными зондами на биочипе может быть проведена в любом гибридизационном буфере, например, в SSPE-буфере с формамидом или с гуанидином. Перед постановкой гибридизации ПЦР-продукт прогревают при 95°С в течение 5 минут, затем охлаждают на льду в течение 2 минут, после чего наносят гибридизационную смесь на биочип. Гибридизация проводится в течение 12-14 ч при 37°С. Последующая отмывка биочипа может быть проведена в любом известном в данной области техники буфере с добавлением соли (SSC, SSPE и т.п.) или в дистиллированной воде.Hybridization of the PCR product with oligonucleotide probes on a biochip can be carried out in any hybridization buffer, for example, in a SSPE buffer with formamide or with guanidine. Before hybridization, the PCR product is heated at 95 ° C for 5 minutes, then cooled on ice for 2 minutes, after which the hybridization mixture is applied to the biochip. Hybridization is carried out for 12-14 hours at 37 ° C. Subsequent washing of the biochip can be carried out in any buffer known in the art with the addition of salt (SSC, SSPE, etc.) or in distilled water.

Анализируемый фрагмент ДНК в условиях (состав реакции, температура и время гибридизации), при которых осуществляется гибридизация, образует совершенные дуплексы только с полностью комплементарными ему олигонуклеотидными зондами. Сигнал флуоресценции детектируется только в тех ячейках, в которых образовался совершенный дуплекс.В случае если дуплекс несовершенный (присутствует хотя бы один не спаренный нуклеотид), то сигнал флуоресценции отсутствует. Визуализацию сигнала флуоресценции проводят, например, с помощью портативного анализатора биочипов, снабженного ПЗС-камерой и специальным программным обеспечением (ООО «БИОЧИП-ИМБ», Москва, Россия).The analyzed DNA fragment under conditions (reaction composition, temperature and hybridization time) under which hybridization is carried out forms perfect duplexes only with oligonucleotide probes fully complementary to it. The fluorescence signal is detected only in those cells in which a perfect duplex was formed. If the duplex is imperfect (at least one unmatched nucleotide is present), then there is no fluorescence signal. The fluorescence signal is visualized, for example, using a portable biochip analyzer equipped with a CCD camera and special software (BIOCHIP-IMB LLC, Moscow, Russia).

Изготовление биочипов осуществляется посредством последовательного нанесения на поверхность подложки из стекла ячеек акриламидного геля, активации ячеек и иммобилизации в ячейках модифицированных олигонуклеотидов [Analysis of SNPs and other senomic variations using gel-based chips / A. Kolchinsky, A. Mirzabekov //Hum Mutat. - 2002. - Vol. 19. - P. 343-360. Review]. В качестве подложки кроме стекла могут быть использованы металлы, гибкие мембраны и пластик (Патент RU 2309959, опубликован 2007-11-10). Биочипы также могут быть изготовлены любыми другими известными способами [Arrays of immobilized oligonucleotides-contributions to nucleic acids technology / H. Seliger, M. Hinz, E. Happ // Curr Pharm Biotechnol. - 2003. - Vol. 4. - P. 379-395].Biochips are fabricated by sequentially applying acrylamide gel cells to the glass substrate surface, activating the cells and immobilizing modified oligonucleotides in the cells [Analysis of SNPs and other senomic variations using gel-based chips / A. Kolchinsky, A. Mirzabekov // Hum Mutat. - 2002. - Vol. 19. - P. 343-360. Review]. As the substrate, in addition to glass, metals, flexible membranes and plastic can be used (Patent RU 2309959, published 2007-11-10). Biochips can also be made by any other known methods [Arrays of immobilized oligonucleotides-contributions to nucleic acids technology / H. Seliger, M. Hinz, E. Happ // Curr Pharm Biotechnol. - 2003. - Vol. 4. - P. 379-395].

Для изготовления биочипа в настоящем изобретении используется набор олигонуклеотидов SEQ ID NO: 16-29, приведенный в Перечне последовательностей 2. Расположение конкретных олигонуклеотидных зондов на биочипе может варьироваться в зависимости от удобства интерпретации результатов.For the manufacture of the biochip, the present invention uses the set of oligonucleotides SEQ ID NO: 16-29 shown in the sequence List 2. The location of specific oligonucleotide probes on the biochip can vary depending on the ease of interpretation of the results.

Далее приведены примеры, иллюстрирующие возможности применения способа анализа полиморфных маркеров в генах CYP2C19 и CYP2D6 для определения индивидуальной чувствительности к антидепрессантам. Варианты и модификации осуществления изобретения, которые могут быть осуществлены, не отходя от общей концепции настоящего изобретения и без привлечения собственной изобретательской деятельности, также будут входить в объем притязаний настоящего изобретения.The following are examples illustrating the possibilities of using a method for the analysis of polymorphic markers in the CYP2C19 and CYP2D6 genes to determine individual sensitivity to antidepressants. Variants and modifications of the invention, which can be implemented without departing from the general concept of the present invention and without involving one's own inventive activity, will also be included in the scope of the claims of the present invention.

Пример 1. Амплификация участков генов CYP2C19 и CYP2D6 с целью получения флуоресцентно меченного ПЦР-продукта в необходимом количестве.Example 1. Amplification of sections of the CYP2C19 and CYP2D6 genes in order to obtain the fluorescently labeled PCR product in the required amount.

Из крови пациента больного выделяли ДНК с помощью набора QIAamp DNA Blood Mini Kit (Qiagen, США).DNA was isolated from the patient’s blood using the QIAamp DNA Blood Mini Kit (Qiagen, USA).

Наработку участков анализируемых генов проводили методом одноэтапной мультиплексной ПЦР. ПЦР проводилась в одной реакции для каждого образца. ПЦР-смесь общим объемом 25 мкл включала в себя: 0.5 ед. акт. Taq-полимеразы («СибЭнзим», Россия), ПЦР-буфер (70 мМ Трис-HCl (рН 8.3), 16.6 мМ (NH4)SO4, 2.5 мМ MgCl2, 200 мкМ каждого из дНТФ («СибЭнзим», Россия), 10 нг ДНК, по 1 пмоль каждого праймера SEQ ID NO: 1-14, 50 пмоль универсального праймера SEQ ID NO: 15, 8 мкМ флуоресцентно меченного дУТФ-Су5, Амплификацию проводили по следующей схеме: 40 циклов (94°С 30 с, 65°С 30 с, 67°С 30 с, 69°С 30 с, 72°С 20 с), далее 40 циклов (94°С 30 с, 56°С 10с, 72°С 30 с), на приборе Т100 («Bio-Rad», США).The accumulation of sections of the analyzed genes was carried out by the method of single-stage multiplex PCR. PCR was performed in one reaction for each sample. The PCR mixture with a total volume of 25 μl included: 0.5 units. Act. Taq polymerases (SibEnzyme, Russia), PCR buffer (70 mM Tris-HCl (pH 8.3), 16.6 mM (NH 4 ) SO 4 , 2.5 mM MgCl 2 , 200 μM each of dNTPs (SibEnzyme, Russia ), 10 ng DNA, 1 pmol of each primer SEQ ID NO: 1-14, 50 pmol of the universal primer SEQ ID NO: 15, 8 μM fluorescently labeled DUTP-Su5, Amplification was carried out according to the following scheme: 40 cycles (94 ° C 30 s, 65 ° C 30 s, 67 ° C 30 s, 69 ° C 30 s, 72 ° C 20 s), then 40 cycles (94 ° C 30 s, 56 ° C 10 s, 72 ° C 30 s), for T100 device (Bio-Rad, USA).

Пример 2. Олигонуклеотидный биочип для анализа полиморфных маркеров в генах CYP2C19 и CYP2D6.Example 2. Oligonucleotide biochip for the analysis of polymorphic markers in the genes CYP2C19 and CYP2D6.

Олигонуклеотидные зонды для иммобилизации на микрочипе синтезировали на автоматическом синтезаторе 394 DNA/RNA Synthesizer («Applied Biosystems», США) с использованием стандартной фосфоамидитной процедуры. В 3'- конце олигонуклеотидного зонда находится спейсер со свободной аминогруппой, которую вводили в состав олигонуклеотида используя метод 3'-Amino-Modifier С7 CPG 500 («Glen Research)), США).Microarray oligonucleotide probes were synthesized on a 394 DNA / RNA Synthesizer (Applied Biosystems, USA) using a standard phosphoamidite procedure. At the 3'-end of the oligonucleotide probe there is a free amino group spacer, which was introduced into the oligonucleotide using the 3'-Amino-Modifier C7 CPG 500 method (Glen Research), USA).

Биочип изготовливали методом сополимеризации олигонуклеотида в акриламидном геле (патент RU 2309959, опубликованный 2007-11-10 и RU 2175972, опубликованный 2001-11-20). Биочип содержит 14 иммобилизованных олигонуклеотидных зондов (SEQ ID NO: 16-29), список которых представлен в Перечне последовательностей 2. Ячейки наносят согласно схеме на Фиг. 1. Пример 3. Гибридизация меченного продукта на биочипеThe biochip was prepared by the copolymerization of an oligonucleotide in an acrylamide gel (patent RU 2309959, published 2007-11-10 and RU 2175972, published 2001-11-20). The biochip contains 14 immobilized oligonucleotide probes (SEQ ID NO: 16-29), the list of which is presented in the List of sequences 2. Cells are applied according to the scheme in FIG. 1. Example 3. Hybridization of a labeled product on a biochip

Реакционную смесь, полученную после проведения второго этапа ПЦР, описанного в Примере 1, использовали для гибридизации на биочипе: 10 мкл формамида ("Serva", США), 10 мкл 20×SSPE ("Promega", США) и по 10 мкл амплификата. Гибридизационную смесь денатурировали при 95°С 5 минут, охлаждали во льду 2 минуты и наносили на биочип, после чего оставляли на 12 часов при 37°С. После проведения гибридизации биочип отмывали в 1 × SSPE в течение 10 минут при комнатной температуре.The reaction mixture obtained after the second PCR step described in Example 1 was used for hybridization on a biochip: 10 μl of formamide (Serva, USA), 10 μl of 20 × SSPE (Promega, USA) and 10 μl of amplification. The hybridization mixture was denatured at 95 ° C for 5 minutes, cooled in ice for 2 minutes and applied to a biochip, after which it was left for 12 hours at 37 ° C. After hybridization, the biochip was washed in 1 × SSPE for 10 minutes at room temperature.

Пример 4. Регистрация и интерпретация результатов гибридизацииExample 4. Registration and interpretation of hybridization results

Регистрацию гибридизационной картины производили с помощью портативного анализатора биочипов, снабженного ПЗС-камерой, производимого ООО «Биочип-ИМБ».The hybridization pattern was recorded using a portable biochip analyzer equipped with a CCD camera manufactured by Biochip-IMB LLC.

Генотип исследуемого образца определяли по гибридизационной картине, представленной на Фиг. 2.The genotype of the test sample was determined by the hybridization pattern shown in FIG. 2.

Генотип образца:Sample genotype:

CYP2C19_*2_G/ACYP2C19_ * 2_G / A

CYP2C19_*3_G/GCYP2C19_ * 3_G / G

CYP2C19_*17_C/CCYP2C19_ * 17_C / C

CYP2D6*3_A/ACYP2D6 * 3_A / A

CYP2D6*4_G/GCYP2D6 * 4_G / G

CYP2D6*10_G/GCYP2D6 * 10_G / G

CYP2D6*41_C/TCYP2D6 * 41_C / T

Перечень последовательностей 1. Последовательности праймеров для ПЦР List of sequences 1. The sequence of the primers for PCR

SEQ ID NO:SEQ ID NO: НазваниеTitle Последовательность 5’->3’Sequence 5 ’-> 3’ 11 CYP2C19_*2_FCYP2C19_ * 2_F CCAGAGCTTGGCATATTGTATCTATACCCCAGAGCTTGGCATATTGTATCTATACC 22 CYP2C19_*2_RCYP2C19_ * 2_R TCATTGGATCTCATTACCGAGGGTTGTTGATGTCCATCGTCATTGGATCTCATTACCGAGGGTTGTTGATGTCCATCG 33 CYP2C19_*3_FCYP2C19_ * 3_F CATTTAGCTTCACCCTGTCATCCCCATTTAGCTTCACCCTGTCATCCC 44 CYP2C19_*3_RCYP2C19_ * 3_R TCATTGGATCTCATTAGCAAAAAACTTGGCCTTACCTCGATTCATTGGATCTCATTAGCAAAAAACTTGGCCTTACCTCGAT 55 CYP2C19_*17_FCYP2C19_ * 17_F TGCCCATCCTGGCGCATTATGCCCATCCTGGCGCATTA 66 CYP2C19_*17_RCYP2C19_ * 17_R TCATTGGATCTCATTAGCATCTCTGGGGGTGTTTTCCTCATTGGATCTCATTAGCATCTCTGGGGGTGTTTTCC 77 CYP2D6*3_FCYP2D6 * 3_F TCCCCGTCCTCCTGCATATCTCCCCGTCCTCCTGCATATC 88 CYP2D6*3_RCYP2D6 * 3_R TCATTGGATCTCATTAACCTTCTCCATCTCTGCCAGGTCATTGGATCTCATTAACCTTCTCCATCTCTGCCAGG 99 CYP2D6*4_FCYP2D6 * 4_F CCGCCTTCGCCAACCACTCCGCCTTCGCCAACCACT 1010 CYP2D6*4_RCYP2D6 * 4_R TCATTGGATCTCATTAAAGAGACCGTTGGGGCGAAATCATTGGATCTCATTAAAGAGACCGTTGGGGCGAAA 11eleven CYP2D6*10_FCYP2D6 * 10_F TCTGGTAGGGGAGCCTCAGCTCTGGTAGGGGAGAGTCTCAGC 1212 CYP2D6*10_RCYP2D6 * 10_R TCATTGGATCTCATTAAGTGGCCATCTTCCTGCTCCTCATTGGATCTCATTAAGTGGCCATCTTCCTGCTCC 13thirteen CYP2D6*41_FCYP2D6 * 41_F AAAGTTCATGGGCCCCCGCAAAGTTCATGGGCCCCCGC 1414 CYP2D6*41_RCYP2D6 * 41_R TCATTGGATCTCATTACATAGTGGTGGCTGACCTGTTCTCTCATTGGATCTCATTACATAGTGGTGGCTGACCTGTTCTC 15fifteen UNIUni TCATTGGATCTCATTATCATTGGATCTCATTA

Перечень последовательностей 2. Последовательности олигонуклеотидных зондовList of sequences 2. The sequences of oligonucleotide probes

SEQ ID NO:SEQ ID NO: НазваниеTitle Последовательность 5’->3’Sequence 5 ’-> 3’ 1616 CYP2C19_*2_GCYP2C19_ * 2_G ATTATTTCCCGGGAACCCAATTATTTCCCGGGAACCCA 1717 CYP2C19_*2_ACYP2C19_ * 2_A ATTATTTCCCAGGAACCCATATTATTTCCCAGGAACCCAT 1818 CYP2C19_*3_GCYP2C19_ * 3_G CCCCTGGATCGAGGTDriptggatcgaggt 1919 CYP2C19_*3_ACYP2C19_ * 3_A CCCCCTGAATCGAGG132CTGAATCGAGG 2020 CYP2C19_*17_CCYP2C19_ * 17_C TTCTCAAAGCATCTCTGATGTTCTCAAAGCATCTCTGATG 2121 CYP2C19_*17_TCYP2C19_ * 17_T TTCTCAAAGTATCTCTGATGTTCTCAAAGTATCTCTGATG 2222 CYP2D6*3_ACYP2D6 * 3_A ACTGAGCACAGGATGACCTACTGAGCACAGGATGACCT 2323 CYP2D6*3_delA1CYP2D6 * 3_delA1 ACTGAGCACGGATGACCTACTGAGCACGGATGACCT 2424 CYP2D6*4_GCYP2D6 * 4_G ACCCCCAGGACGCCCCACCCCCAGGACGCCCC 2525 CYP2D6*4_ACYP2D6 * 4_A ACCCCCAAGACGCCCCACCCCCAAGACGCCCC 2626 CYP2D6*10_GCYP2D6 * 10_G GCCTGGTGGGTAGCGTGGCCTGGTGGGTAGCGTG 2727 CYP2D6*10_ACYP2D6 * 10_A GCCTGGTGAGTAGCGTGGCCTGGTGAGTAGCGTG 2828 CYP2D6*41_CCYP2D6 * 41_C GTACCCTTCCTCCCTCGGTACCCTTCCTCCCTCG 2929th CYP2D6*41_TCYP2D6 * 41_T TGTACCCTTTCTCCCTCGTGTACCCTTTCTCCCTCG

Claims (7)

1. Способ анализа полиморфных маркеров в генах CYP2C19 и CYP2D6 для определения индивидуальной чувствительности к антидепрессантам, включающий следующие стадии:1. The method of analysis of polymorphic markers in the genes CYP2C19 and CYP2D6 to determine individual sensitivity to antidepressants, comprising the following stages: (а) - амплификация фрагментов генов CYP2C19 и CYP2D6 с помощью мультиплексной одноэтапной ПЦР, в которой в качестве матрицы для амплификации используется ДНК, выделенная из крови или другого биоматериала, полученного от пациента, и праймеры, представленные последовательностями SEQ ID NO: 1-14;(a) - amplification of fragments of the CYP2C19 and CYP2D6 genes using multiplex one-stage PCR, in which DNA isolated from blood or other biomaterial obtained from the patient and primers represented by the sequences SEQ ID NO: 1-14 are used as amplification matrix; (б) - обеспечение биочипа наборами олигонуклеотидных зондов с последовательностями SEQ ID NO: 16-29 для анализа и идентификации полиморфных маркеров в генах CYP2C19 и CYP2D6 для определения индивидуальной чувствительности к антидепрессантам;(b) - providing the biochip with sets of oligonucleotide probes with sequences SEQ ID NO: 16-29 for analysis and identification of polymorphic markers in the CYP2C19 and CYP2D6 genes to determine individual sensitivity to antidepressants; (в) - гибридизация флуоресцентно меченного ПЦР-продукта, полученного на стадии (а), на биочипе, полученном на стадии (б);(c) hybridization of a fluorescently labeled PCR product obtained in step (a) on a biochip obtained in step (b); (г) - регистрация и интерпретация результатов гибридизации на биочипе, проведенной на стадии (в);(d) - registration and interpretation of hybridization results on a biochip carried out at stage (c); (д) - определение генотипа на основе флуоресцентной картины, полученной на стадии (г).(d) - determination of the genotype based on the fluorescence pattern obtained in stage (g). 2. Способ по п. 1, в котором для идентификации полиморфных маркеров в генах CYP2C19 и CYP2D6 (у детей с острыми лейкозами), амплифицированных с помощью набора праймеров, охарактеризованных в п. 1, используется биочип, представляющий собой подложку с набором иммобилизованных на ней олигонуклеотидных зондов с последовательностями, представленными в SEQ ID NO: 16-29.2. The method according to p. 1, in which to identify polymorphic markers in the genes CYP2C19 and CYP2D6 (in children with acute leukemia), amplified using a set of primers, characterized in p. 1, a biochip is used, which is a substrate with a set of immobilized on it oligonucleotide probes with the sequences shown in SEQ ID NO: 16-29.
RU2018147307A 2018-12-28 2018-12-28 Method of determining polymorphic markers in cyp2c19 and cyp2d6 genes for determining individual sensitivity to antidepressants RU2716589C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018147307A RU2716589C1 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Method of determining polymorphic markers in cyp2c19 and cyp2d6 genes for determining individual sensitivity to antidepressants

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018147307A RU2716589C1 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Method of determining polymorphic markers in cyp2c19 and cyp2d6 genes for determining individual sensitivity to antidepressants

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2716589C1 true RU2716589C1 (en) 2020-03-12

Family

ID=69898788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018147307A RU2716589C1 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Method of determining polymorphic markers in cyp2c19 and cyp2d6 genes for determining individual sensitivity to antidepressants

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2716589C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2303634C2 (en) * 2005-10-11 2007-07-27 Институт Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Российской Академии Наук Method for analysis of genetic polymorphysm, defining predisposition to tumor diseases and individual sensitivity to pharmaceutical agents by using olygonucleotide biological microarray (bioarray)
RU2689400C1 (en) * 2018-04-17 2019-05-28 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Российской Академии Наук (Имб Ран) Method of analyzing polymorphic markers in the genes vkorc1, cyp4f2, cyp2c9, cyp2c19, abcb1, itgb3 to determine individual sensitivity to anticoagulant drugs

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2303634C2 (en) * 2005-10-11 2007-07-27 Институт Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Российской Академии Наук Method for analysis of genetic polymorphysm, defining predisposition to tumor diseases and individual sensitivity to pharmaceutical agents by using olygonucleotide biological microarray (bioarray)
RU2689400C1 (en) * 2018-04-17 2019-05-28 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Российской Академии Наук (Имб Ран) Method of analyzing polymorphic markers in the genes vkorc1, cyp4f2, cyp2c9, cyp2c19, abcb1, itgb3 to determine individual sensitivity to anticoagulant drugs

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
РОМОДАНОВСКИЙ Д.П. Полиморфизм гена CYP2D6 и безопасность применения антидепрессантов в условиях реальной клинической практики, авто диссертации, Москва 2011. *
РОМОДАНОВСКИЙ Д.П. Полиморфизм гена CYP2D6 и безопасность применения антидепрессантов в условиях реальной клинической практики, автореферат диссертации, Москва 2011. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6376191B1 (en) Microarray-based analysis of polynucleotide sequence variations
US6500620B2 (en) Methods for amplifying and detecting multiple polynucleotides on a solid phase support
Tillib et al. Integration of multiple PCR amplifications and DNA mutation analyses by using oligonucleotide microchip
RU2689400C1 (en) Method of analyzing polymorphic markers in the genes vkorc1, cyp4f2, cyp2c9, cyp2c19, abcb1, itgb3 to determine individual sensitivity to anticoagulant drugs
US20130023442A1 (en) Single nucleotide polymorphism for predicting recurrence of hepatocellular carcinoma
US20090061440A1 (en) Method for amplifying plural nucleic acid sequences for discrimination
RU2716589C1 (en) Method of determining polymorphic markers in cyp2c19 and cyp2d6 genes for determining individual sensitivity to antidepressants
RU2609641C1 (en) Method of analysis of somatic mutations in the bcr/abl chimeric gene using rt-pcr and subsequent hybridization with oligonucleotide biological microchip (biochip)
KR101249635B1 (en) Novel EGR2 SNPs Related to Bipolar Disorder, Microarrays and Kits Comprising them for Diagnosing Bipolar Disorder
RU2539733C2 (en) Set of differentiating nucleotides and biochip applicable in method for genetic typing of human y-chromosomes haplogroup markers: m130 (c), m145 (de)
CN114207146B (en) Combined liquid and solid phase DNA amplification
CN108699591A (en) Method for detecting genetic mutations of viral hemorrhagic septicemia virus
AU2017289768B2 (en) Method for producing DNA probe and method for analyzing genomic DNA using the DNA probe
WO2008088236A1 (en) Method for genetically identifying a person according to the analysis of the single nucleotide polymorphism of a human genom by means of a oligonucleotide biological microchip (biochip)
JP2004236655A (en) Method for simply detecting genetic polymorph and reagent for detecting the same
RU2695783C1 (en) Method for determining polymorphic markers in slco1b1, apoe and abcb1 genes for determining individual sensitivity to statins
RU2749465C1 (en) Method for determining genetic markers for assessing polygenic risk of breast cancer (hormone-negative and hormone-positive subtypes)
RU2753002C1 (en) Method for determining genetic markers for assessing polygenic risk of developing hormone-positive subtype of breast cancer
RU2697096C1 (en) Method for identification of genetic polymorphisms affecting metabolism of anticancer drugs using biological microchips
RU2643333C1 (en) Method of polymorphic markers analysis in the genes of metabolism of medicinal preparations and the genes of immune response in the acute leucosises therapy in children
CN108251531B (en) Application of ENSG00000267549 in judging osteosarcoma metastasis
JP2004201676A (en) Method for simply detecting gene polymorphism and reagent for detecting the same
KR20150039540A (en) Method and device for analyzing nucleotide variation using with capture probes and oligonucleotides associated nucleic acid variation
KR101071081B1 (en) Polynucleotides comprising single nucleotide polymorphism derived from DEFA4 gene, microarrays and diagnostic kits comprising the same, and detection methods using the same
Liu et al. Principles of pharmacogenetic biotechnology and testing in clinical practice

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210111

Effective date: 20210111