Типирование генов гистосовместимости человека (HLA) II класса (локусы DRB1, DQA1, DQB1) — тест для выяснения предрасположенности к различным заболеваниям (эндокринологическим, ревматологическим, дерматологическим, неврологическим, бесплодие и др.). В трансплантологии — обязательное исследование при пересадке органов.
HLA-система человека
На мембране клеток организма человека располагаются различные высокомолекулярные вещества — белки/гликопротеины/полисахариды. Все эти разнообразные группы веществ иногда, для обобщения, называют — антигены. На клетках крови и органах их содержится огромное количество и, более того, для каждого вида клеток состав антигенов будет отличаться друг от друга. Поэтому каждая клетка по антигенному составу является уникальной. По антигенному составу клеток организм человека способен отличать свои клетки от «чужих», включая клетки бактерий и вирусов. Имея схожие по морфорлогическим признакам одинаковые клетки (например, крови), тем не менее, все люди будут уникальны благодаря наличию большого количества разнообразных антигенов на поверхности клеток. Клетки крови — эритроциты, имеют на своей поверхности более 400 различных белков, которые отсутствуют у одних людей и присутствуют у других. Это разнообразие создает большие трудности в транспланталогии при пересадке органов и при переливании крови. Большое количество специфических антигенов, определяющих уникальность клеток крови в целом каждого организма, было открыто на лейкоцитах. Поскольку эта группа антигенов на поверхности лейкоцитов оказалась довольно разнообразной по количеству антигенов, а также имеет большое клиническое значение, то ее выделили в особую группы и назвали HLA-система (Human Leucocyte Antigens — антигены лейкоцитов человека). Затем так стали называть и участки генов, которые кодируют поверхностные антигены клетки. Эти антигены кодируются генами главного комплекса гистосовместимости (МHC — major histocompatibility complex). Основное назначение этой системы при участии антигенов — регуляция, запуск и реализация иммунного ответа.
Основные группы HLA-системы человека
В свою очередь вся большая группа HLA-антигенов подразделена на 3 группы. Антигены первой группы (HLA-I) представлены на всех ядросодержащих клетках человека. Вторая группа (HLA-II) характерна для клеток иммунной системы, и в основном представлены на активированных Т-лимфоцитах, мембранах В-лимфоцитов, макрофагах, моноцитах, дендритных клетках. Они фактически контролируют выраженность иммунного ответа. Третья группа (HLA-III) представлена цитокинами и антигенами, которые входят в систему комплемента.
При изучении иммунологических характеристик HLA-II было показано, что гены этой системы представлены большим числом аллелей (вариантов) и поэтому эта система характеризуется большим полиморфизмом. Это означает, что синтезированные белки с одного гена с разных аллелей будут отличаться друг от друга. Количество вариантов антигенов, таково, что кроме однояйцевых близнецов найти одинаковых людей практически невозможно.
Наибольшее значение из всех генов HLA-II при трансплантации органов, диагностики бесплодия и в определении риска определенных заболеваний имеют гены DRB1, DQA1 и DQB1. Буквами обозначается ген, а цифрами аллель гена. Например, ген DRB1 имеет более 400 полиморфизмов (аллелей). При трансплантации органов необходимость обследования по эти генам продиктовано тем, что чем ближе антигенному составу будут органы реципиента и донора, тем удачнее будет проведена пересадка. При деторождении, наоборот, чем разнообразнее будут гены мужчины и женщины, тем меньше будет процент бесплодных браков и невынашивания беременности. Это объясняется тем, что при большом сходстве генов женщины и мужчины (что наблюдается при родственных браках) по системе HLA-II происходит нарушение иммунных реакций при взаимоотношении матери и плода, что увеличивает риск отторжения плода и способствует прерыванию беременности. Показано, что наличие трех сходных HLA-антигенов происходит невынашивание беременности.
Роль наличия полиморфизмов генов в риске возникновения заболеваний
Следует сказать, что полиморфизмы генов — нормальное явление, однако при наличии некоторых комбинации этих генов возникает повышенный риск возникновения многих заболеваний: сахарный диабета 1 типа, гипертоническая болезнь, аутоиммунный гепатит, анкилозирующий спондилоартрит, системная красная волчанка, бронхиальная астма, псориаз, аутоиммунный тиреоидит, рассеянный склероз, дерматологических заболеваний и многих других. Доклиническая диагностика заболеваний поможет врачу во время провести профилактические мероприятия и правильно построить тактику ведения больного.
Для HLA-типирования используется метод полимеразной цепной реакции (ПЦР).
Основные показания для назначения
Типирование генов HLA-II для выявления предрасположенности к различным заболеваниям (после изучения семейного анамнеза); определение причин бесплодия; обследование перед трансплантацией.
Клинические приложения HLA-типирования
На протяжении последних десятилетий типирование HLA приобретает всё большее значение в медицинской практике. Эта методика позволяет определить генетические особенности человека, связанные с иммунной системой, оказывая значительное влияние на диагностику и лечение различных заболеваний. Использование данных результатов позволяет повысить эффективность терапии, улучшить прогноз и избежать многих осложнений.
Основные направления применения HLA-типирования включают в себя:
-
Трансплантология
В области пересадки органов и тканей точное совпадение HLA-типов донора и реципиента является ключевым фактором успешного исхода операции. Типирование позволяет подобрать наиболее подходящего донора и минимизировать риск отторжения.
-
Аутоиммунные заболевания
При диагностике и прогнозировании аутоиммунных патологий, таких как ревматоидный артрит или диабет I типа, HLA-типирование помогает выявить предрасположенность к заболеванию и разработать индивидуальные подходы к лечению.
-
Аллергии и гиперчувствительность
Исследование HLA-системы играет важную роль в диагностике аллергических реакций и гиперчувствительности к лекарственным препаратам, что позволяет разработать более безопасные и эффективные схемы терапии для пациентов.
-
Инфекционные болезни
В некоторых случаях определенные HLA-аллеи связаны с повышенной или пониженной чувствительностью к инфекциям. Определение HLA-типов помогает в разработке стратегии профилактики и лечения инфекционных заболеваний.
-
Онкология
Типирование HLA может быть использовано в онкологии для разработки персонализированных методов иммунотерапии. Некоторые разновидности опухолей более успешно поддаются лечению при определённых HLA-типах пациента.
Таким образом, HLA-типирование является мощным инструментом, существенно влияющим на множество областей медицины. С его помощью врачи могут точнее диагностировать заболевания, подбирать оптимальные методы лечения и значительно улучшать качество жизни пациентов.
Видео по теме:
Вопрос-ответ:
Что такое генотипирование HLA II класса и для чего оно нужно?
Генотипирование HLA II класса — это процесс определения вариаций (аллелей) генов гистосовместимости, расположенных в локусах DRB1, DQA1 и DQB1. Эти гены играют ключевую роль в иммунной системе, помогая распознавать чужеродные антигены и инициировать иммунный ответ. Генотипирование HLA II класса необходимо для различных медицинских и научных целей, таких как подбор доноров для трансплантации органов и тканей, диагностика и прогнозирование аутоиммунных заболеваний, а также изучение генетической предрасположенности к различным инфекциям и реакциям на лекарства.
Какие методики используются для типирования HLA II класса?
Существуют разные методики типирования HLA II класса, от традиционных до современных молекулярных. К традиционным методам относится серологическое типирование, однако оно уступает более точным и чувствительным методам на базе молекулярной биологии. Наиболее используемые современные методики включают полимеразную цепную реакцию с последующим секвенированием (PCR-SSP), секвенирование нового поколения (NGS) и методы гибридизации ДНК. Эти методы позволяют получить детальные данные о генетических вариациях с высокой точностью и надежностью.
Почему важно знать аллели HLA II класса при подборе доноров для трансплантации?
Знание аллелей HLA II класса (локусы DRB1, DQA1 и DQB1) критически важно при подборе доноров для трансплантации органов и костного мозга, так как эти аллели определяют совместимость между донором и реципиентом. Неправильный подбор HLA может привести к острым и хроническим реакциям отторжения трансплантата, что значительно ухудшает прогноз операции. Совпадение или минимальное количество несовпадений по HLA II классу позволяет обеспечить более благоприятный иммунологический профиль, что снижает риски осложнений и увеличивает шансы на успешное приживление трансплантата и длительное выживание пациента.
