ОМИКСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ: РОЛЬ И ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ РАЗВИТИЯ ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННОЙ МЕДИЦИНЫ

DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2019-04-01

М.А. Пальцев(1), академик РАН, профессор, А.С. Чемезов(1), кандидат медицинских наук, Н.С. Линькова(2, 3), доктор биологических наук, доцент, А.О. Дробинцева(4), кандидат биологических наук, доцент, В.О. Полякова(2, 4, 5), профессор РАН, доктор биологических наук, профессор, Н.Н. Белушкина(1), доктор биологических наук, профессор, И.М. Кветной(2, 4, 5, 6), доктор медицинских наук, профессор 1-Центр иммунологии и молекулярной биомедицины биологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, Российская Федерация, 119234, Москва, Ленинские горы, д. 1; 2-АНО НИЦ «Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии», Российская Федерация, 197110, Санкт-Петербург, пр. Динамо, д. 3; 3-Академия постдипломного образования ФГБУ ФНКЦ ФМБА России, Российская Федерация, 125371, Москва, Волоколамское шоссе, 91; 4-ФГБНУ «НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д.О. Отта», Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3; 5-ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет», Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская набережная, д. 7–9; 6-ФГБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии» Минздрава РФ, Российская Федерация, 191036, Санкт-Петербург, Лиговский проспект, д. 2–4 E-mail: [email protected]

Персонализированная медицина предполагает использование новых методов молекулярной диагностики для увеличения эффективности лечения пациентов и определения предрасположенности к тем или иным заболеваниям. В связи с этим актуальной задачей этой инновационной области знаний являются поиск, развитие и использование современных методов и технологий биомедицины и биофизики. Цель обзора – анализ применения омиксных технологий (геномики, протеомики, метаболомики, фармакогеномики) в персонализированной медицине. Описаны возможности применения геномики для анализа циркулирующей опухолевой ДНК методом жидкой биопсии, исследования микроРНК в качестве биомаркера патологии кардиомиоцитов и эндотелия, фиброза, нарушения ангиогенеза, ишемии миокарда. Приведены данные о применении протеомики для создания панели онкомаркеров и молекул – маркеров сердечно-сосудистой патологии. Описаны достижения современной метаболомики для диагностики и оценки эффективности лечения патологии желудочно-кишечного тракта. Фармакогеномика рассматривается с позиций анализа эффективности и прогнозирования выраженности побочных эффектов лекарственных средств у пациентов с сахарным диабетом, онкологическими заболеваниями и атеросклерозом. Таким образом, омиксные технологии являются фундаментальной и практической базой для развития персонализированной медицины
Ключевые слова: 
персонализированная медицина, геномика, протеомика
Для цитирования: 
Пальцев М.А., Чемезов А.С., Линькова Н.С., Дробинцева А.О., Полякова В.О., Белушкина Н.Н., Кветной И.М. ОМИКСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ: РОЛЬ И ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ РАЗВИТИЯ ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННОЙ МЕДИЦИНЫ. Молекулярная медицина, 2019; (4): -https://doi.org/10.29296/24999490-2019-04-01
Список литературы: 
  1. Белушкина Н.Н., Чемезов А.Н., Пальцев М.А. Персонализированная медицина: от идеи до внедрения в практическое здравоохранение. Молекулярная медицина. 2018; 3: 9–15. https://doi.org/10.29296/24999490-2018-05-01
  2. [Belushkina N.N., Chemezov A.N., Paltsev M.A. Personalized medicine: from idea to implementation in practice of public health service // Molekulyarnaya Meditsina. 2018; 3: 9–15 (in Russian)]
  3. Пальцев М.А., Кветной И.М., Полякова В.О., Линькова Н.С., Костылев А.В. Сигнальные молекулы: место и роль в персонифицированной диагностике, лечении и профилактике социально значимых заболеваний. Молекулярная медицина. 2012; 5: 3–8. [Paltsev M.A., Kvetnoy I.M., Polyakova V.O., Linkova N.S., Kostylev A.V. Signal molecules: the place and the role in personalized diagnostic, treatment and profilactic of social significant diseases. Molekulyarnaya Meditsina. 2012; 5: 3–8 (in Russian)]
  4. Foroutan B. Personalized medicine: a review with regard to biomarkers. J. of Bioequivalence & Bioavailability. 2015; 7 (6): 244–56.
  5. Петров В.И., Шишиморов И.Н., Магницкая О.В., Толкачев Б.Е. Персонализированная медицина: эволюция методологии и проблемы практического внедрения. Вестник ВолгГМУ. 2016; 1 (57): 3–11. [Petrov V.I., Shishimorov I.N., Magnickaya O.V., Tolkachev B.E. Personalized medicine: evolution of methodology and the problems of practical implementation. Vestnik VolgGMU. 2016; 1 (57): 3–11 (in Russian)]
  6. Di Paolo A., Sarkozy F., Ryll B., Siebert U. Personalized medicine in Europe: not yet personal enough? BMC Health Serv Res. 2017; 17 (1): 289.
  7. Жуков Н.В., Зарецкий А.Р., Лукьянов С.А., Румянцев С.А. Исследование циркулирующей опухолевой ДНК (жидкая биопсия). Перспективы использования в онкологии. Онкогематология. 2014; 4: 28–36. [Zhukov N.V., Zareckij A.R., Lukyanov S.A., Rumyancev S.A. Circulating tumor DNA detection (liquid biopsy): prospects in oncology. Onkogematologia. 2014; 4: 28–36 (in Russian)]
  8. Cheung A.H., Chow C., To K.F. Latest development of liquid biopsy. J. of Thoracic Disease. 2018; 10: 1645–51.
  9. Panoutsopoulou K., Avgeris M., Scorilas A. MiRNA and long non-coding RNA: molecular function and clinical value in breast and ovarian cancers. Expert of Molecular Diagnostics. 2018. https://doi.org/10.1080/14737159.2018.1538794
  10. Манак Н.А. Персонализированная и трансляционная медицина: новые подходы к лечению. Здравоохранение. 2014; 9: 41–5. [Manak N.A. Personalized and translational medicine: new approaches to treatment. Zdravoohranenie. 2014; 9: 41–5 (in Russian)]
  11. Аушев В.Н. МикроРНК: малые молекулы с большим значением. Клиническая онкогематология. 2015; 8 (1): 1–12. [Aushev V.N. MicroRNA: Small molecules of great significance. Klinicheskaya onkogematologia. 2015; 8 (1): 1–12 (in Russian)]
  12. Raschella G., Melino G., Gambacurta A. Cell death in cancer in the era of precision medicine. Springer nature. 2018. https://doi.org/10.1038/s41435-018-0048-6.
  13. Beale D.J., Jones O.A., Karpe A.V., Dayalan S., Oh D.Y., Kouremenos K.A., Ahmed W., Palombo E.A. A Review of Analytical Techniques and Their Application in Disease Diagnosis in Breathomics and Salivaomics Research. Int J. Mol. Sci. 2016; 18 (1): 24.
  14. Медведева Е.А., Суркова Е.А., Лимарева Л.В., Щукин Ю.В. Молекулярные биомаркеры в диагностике, стратификации риска и прогнозировании хронической сердечной недостаточности. Российский кардиологический журнал. 2016; 8 (136): 86–91. [Medvedeva Е.А., Surkova Е.А., Limareva L.V., Shchukin Y.V. Molecular biomarkers for diagnostics, risk stratification and prediction of chronic heart failure. Rossijskij kardiologicheskij zhurnal. 2016; 8 (136): 86–91 (in Russian)]
  15. Грудянов А.И., Ткачева О.Н., Аврамова Т.В., Хватова Н.Т. Системные воспалительные маркеры как факторы прогрессирующего течения хронического генерализованного пародонтита у пациентов с высоким риском сердечно-сосудистых заболеваний. Пародонтология. 2015; 3 (76): 37–41. [Grudyanov A.I., Tkacheva O.N., Avraamova T.V., Khvatova N.T. Systemic inflammatory markers as factors of progressive currents of chronic generalized periodontitis at patients with high risk of cardiovascular diseases. Parodontologiya. 2015; 3 (76): 37–41 (in Russian)]
  16. Пальцев М.А., Сараев Г.Б., Бунин В.А., Белушкина Н.Н., Поправка Е.С., Линькова Н.С., Козлов К.Л., Седова Е.В., Мурсалов С.У., Кветной И.М. Слюна как биологический объект для неинвазивной молекулярной диагностики сердечно-сосудистых заболеваний. Молекулярная медицина. 2018; 16 (5): 3–8. [Paltcev M.A., Saraev G.B., Bunin V.A., Belushkina N.N., Popravka E.S., Linkova N.S., Kozlov K.L., Sedova E.V., Mursalov S.U., Kvetnoy I.M. Saliva as an biological object for non-invasive molecular diagnostic of cardio-vascular diseases. Molecular Medicine. 2018; 16 (5): 3–8 (in Russian)]
  17. Тлегенов А.Ш., Абылайулы Ж., Богенбай Г.А. Метаболомические исследование: взгляды клинициста. Вестник КазНМУ. 2017; 1: 158–60. [Tlegenov A.Sh., Abylayuly G., Bogenbay G.A. Metabolomic researches: clinician’s views. Vestnik-kazNMY. 2017; 1: 158–60 (in Russian)]
  18. Тлегенов А.Ш., Богенбай Г.А. Перспективы внедрения ОМИКС-технологий персонализированной медицины. Вестник КазНМУ. 2017; 1: 160–2. [Tlegenov A.Sh., Bogenbay G.A. The prospects of implementation of omics – technologies of personalized medicine. Vestnik-kazNMY (Russian). 2017; 1: 160–2 (in Russian)]
  19. Ситкин С.И., Ткаченко Е.И., Вахитов Т.Я., Орешко Л.С., Жигалова Т.Н. Метаболом сыворотки крови по данным газовой хроматографии – масс-спектрометрии (ГХ-МС) у пациентов с язвенным колитом и больных целиакией. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2013; 12: 44–57. [Sitkin S.I., Tkachenko E.I., Vahitov T.Y., Oreshko L.S., ZHigalova T.N. Blood serum metabolom according to gas chromatography – mass spectrometry (GC-MS) in patients with ulcerative colitis and patients with celiac disease. Eksperimentalnaya i klinicheskaya gastroehnterologiya. 2013; 12: 44–57 (in Russian)]
  20. Johnson J.A. Pharmacists should jump onto the clinical pharmacogenetics train. Am. J. Health Syst Pharm. 2016; 73 (23): 2013–6.
  21. Mini E., Nobili S. Pharmacogenetics: implementing personalized medicine. Clin. Cases in Mineral and Bone Metabolism. 2009; 6 (1): 17–24.
  22. Барышева В.О., Кетова Г.Г. Персонализированная медицина: реализация фармакогенетики в практике. Непрерывное медицинское образование и наука. 2016; 11 (1): 4–7. [Barysheva V.O., Ketova G.G. Personalized medicine: pharmacogenetics implementation in practice. Nepreryvnoe medicinskoe obrazovanie i nauka. 2016; 11 (1): 4–7 (in Russian)]
  23. Ingelman-Sundberg M. Personalized medicine into the next generation. J. of Internal Medicine. 2015; 277: 152–4.
  24. Ehmann F., Caneva C., Prasad K., Paulmichl M., Maliepaard M., Llerena A., Ingelman-Sundberg M., Papaluca-Amati M. Pharmacogenomic Information in Drug Labels. European Medicines Agency perspective. Pharmacogenomics J. 2015; 15 (3): 201–10.
  25. Maliepaard M., Nofziger C., Papaluca M., Zineh I., Uyama Y., Prasad K., Grimstein C., Pacanowski M., Ehmann F., Dossena S., Paulmichl M. Pharmacogenetics in the evaluation of new drugs: a multiregional regulatory perspective. Nat Rev Drug Discov. 2013; 12 (2): 103–15.
  26. Дедов И.И., Шестакова М.В. Персонализированная терапия сахарного диабета: путь от болезни к больному. Терапевтический архив. 2014; 10: 4–9. [Dedov I.I., Shestakova M.V. Personalized therapy for diabetes mellitus: the path from disease to the patient. Terapevticheskij arhiv. 2014; 10: 4–9 (in Russian)]
  27. Хохлов А.Л., Яворский А.Н., Поздняков Н.О., Рыбачкова Ю.В., Емельянов Е.С., Хохлов А.А., Миоошников А.Е., Поздняков С.О. Клинико-генетические аспекты терапии пациентов с атеросклерозом. Архив внутренней медицины. 2018; 1: 45–51. [Khokhlov A.L., Iavorskii A.N., Pozdniakov N.O., Rybachkova J.V., Emelianov E.S., Khokhlov A.A., Miooshnikov A.E., Pozdniakov S.O. Pharmacogenetic features of therapy of patients with atherosclerosis. Arkhivie vnutrennei meditsiny. 2018; 1: 45–51 (in Russian)]