Полиморфизм генов CYP1A1 и CYP2D6 в популяциях бурят, телеутов и у русских Восточной Сибири

Изучение полиморфизма генов системы биотрансформации ксенобиотиков в популяциях человека – важное направление современных медико-генетических исследований. Цель настоящей работы – определение частот аллелей генов CYP1A1 (A2455G (*2C), rs1048943), CYP2D6 (A2549del (*3), rs35742686); G1846A (*4), rs3892097) в популяциях телеутов (n = 115), восточных (n = 132) и западных (n = 280) бурят, их метисов (n = 56), а также в выборке русских Восточной Сибири (n = 122). Генотипирование проводили с помощью ПЦР в режиме реального времени с использованием конкурирующих TaqMan-зондов. Частота варианта CYP1A1*2С (2455G) составила в выборке восточных бурят 28.8 %, западных бурят 34.6 %, телеутов 16.7 %, в выборке метисов бурят 31.3 %. В выборке русских Восточной Сибири частота аллеля CYP1A1*2С (2455G) равна 4.1 %, что соответствует данным по другим европеоидным популяциям. Повышенный, по сравнению с русскими, популяционный риск развития заболеваний, вызываемых техногенными загрязнителями: диоксинами и полициклическими ароматическими углеводородами – субстратами цитохрома CYP1A1, прогнозируется как у телеутов, так и у бурят. Полиморфный вариант CYP2D6*3 (2549del) не выявлен в трех выборках коренных сибирских популяций – бурят и телеутов; среди русских его встречаемость 0.4 %, в выборке метисов – 2.7 %. Частота аллеля CYP2D6*4 (1846A) у восточных и западных бурят составляет 5.3 и 4.3 % соответственно, у телеутов – 7.4 %, в выборке русских она статистически значимо выше, чем у бурят, – 12 %, у метисов – 9.8 %. Прогнозируются пониженные, по сравнению с русскими, риски побочных эффектов лекарственных препаратов, а также онкологических заболеваний, ассоциированных с аллелями CYP2D6*3 (2549del) и CYP2D6*4 (1846A), у коренных жителей Южной и Восточной Сибири – бурят и телеутов. Однако метисация привносит в коренные популяции новые полиморфные варианты, сдвигает генные частоты и ведет к изменению степени рисков.

буряты, телеуты, русские Восточной Сибири, метисы, ПЦР в режиме реального времени, полиморфизм генов биотрансформации ксенобиотиков, CYP1A1 (A2455G (*2C), rs1048943), CYP2D6 (A2549del (*3), rs35742686), CYP2D6 (G1846A (*4), rs3892097)

1. Babushkina N.P., Eremina E.R., Kucher A.N., Genetic subdivision of the Buryat population. Genetika = Genetics (Moscow). 2014;50(3):330-340. DOI 10.7868/S0016675814020027. (in Russian)

2. Chen J., Cheng M., Li Y., Jiang C. Relationship between CYP1A1 genetic polymorphisms and renal cancer in China. Asian Pac. J. Cancer Prev. 2011;12(9):2163-2166. DOI 10.3724/SP.J.1008.2008.00971.

3. Dolgikh B.O. On the history of education of the Buryat people. Sovetskaya etnografiya = Soviet Ethnography. 1953;1:38-63. (in Russian)

4. Eichelbaum M. Pharmacogenetics: current state after 30 years of research. Dtsch. Med. Wochenschr. 2013;138(13):659-661. DOI 10.1055/s-0032-1332927.

5. Gra O., Mityaeva O., Berdichevets I., Kozhekbaeva Z., Fesenko D., Kurbatova O., Goldenkova-Pavlova I., Nasedkina T. Microarraybased detection of CYP1A1, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, GSTT1, GSTM1, MTHFR, MTRR, NQO1, NAT2, HLA-DQA1, and AB0 allele frequencies in native Russians. Genet. Test Mol. Biomark. 2010;14(3):329-342. DOI 10.1089/gtmb.2009.0158.

6. Isakova J.O., Kazakov R.E., Ignatiev I.V., Sychev D.A. The frequencies of allelic variants of the clinically significant polymorphic marker G1846A in the CYP2D6 gene in a group of ethnic Kazakhs. Biomeditsina = Biomedicine. 2006;1(2):28-29. (in Russian)

7. Kazakov R.E., Ignatiev I.V., Koman I.E., Sychev D.A., Kukes V.G. Сomparison of occurrences of the alleles and genotypes of polymorphous marker G1846A of gene CYP2D6 in three ethnic groups of Chukotka. Biomeditsina = Biomedicine. 2008;1(2):40-44. (in Russian)

8. Kharkov V.N., Khamina K.V., Medvedeva O.F., Simonova K.V., Eremina E.R., Stepanov V.A. Gene pool of Buryats: Clinal variability and territorial subdivision based on data of Y-chromosome markers. Genetika = Genetics (Moscow). 2014;50(2):203-213. DOI 10.7868/ S0016675813110088. (in Russian)

9. Kharkov V.N., Medvedeva O.F., Puzyrev V.P., Stepanov V.A., Luzina F.A., Gafarov N.I., Kolbasko A.V. Comparative characteristics of the gene pool of teleuts inferred from Y-chromosomal marker data. Russ. J. Genet. 2009;45(8):994-1003. DOI 10.1134/ S1022795409080158.

10. Korchagina R.P., Osipova L.P., Vavilova N.A., Ermolenko N.A., Voronina E.N., Filipenko M.L. Polymorphism of genes for xenobiotic biotransformation, GSTM1, GSTT1, CYP2D6, candidate markers of cancer risk, in indigenous peoples and Russians in Nothern Siberia. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2011;15(3):448-461. (in Russian)

11. Korytina G., Kochetova O., Akhmadishina L., Viktorova E., Victorova T. Polymorphisms of cytochrome p450 genes in three ethnic groups from Russia. Balkan Med. J. 2012;29(3):252-260. DOI 10.5152/balkanmedj.2012.039.

12. Lavryashina M.B., Ulianova M.V., Tolochko T.A., Solopekin N.V., Padyukova A.D., Druzhinin V.G. Indigenous peoples of the Kemerovo oblast: specific dynamics of demographic processes in populations of Teleuts and Shors (1940–2012). Vestnik Kemerovskogo gosudarstvennogo universiteta = Bulletin of Kemerovo State University. 2013;2(3(55)):13-20. (in Russian)

13. Mustafina O.E., Tuktarova I.A., Karimov D.D., Somova R.S., Nasibullin T.R. CYP2D6, CYP3A5, and CYP3A4 gene polymorphisms in Russian, Tatar and Bashkir populations. Russ. J. Genet. 2015;51(1): 98-107. DOI 10.1134/S1022795415010081.

14. Nakachi K., Imai K., Hayashi S., Kawajiri K. Polymorphisms of the CYP1A1 and glutathione S-transferase genes associated with susceptibility to lung cancer in relation to cigarette dose in a Japanese population. Cancer Res. 1993;53(13):2994-2999. DOI 10.1016/0169-5002(94)90751-X.

15. Potapov L.P. Etnicheskiy sostav i proiskhozhdenie altaytsev [The ethnic composition and origin of Altaians]. Leningrad: Nauka Publ., 1969. (in Russian)

16. Romodanovskiy D.P., Khapayev B.A., Ignat’yev I.V., Kukes V.G., Karkishchenko V.N. The frequency of the “slowˮ allelic variants of the genes encoding cytochrome P450 isoenzymes CYP2D6, CYP2C19, and CYP2C9 in Karachays and Circassians. Biomeditsina = Biomedicine. 2010;1(2):33-37. (in Russian)

17. Rusinova G.G., Azizova T.V., Viazovskaia N.S., Gur’ianov M.Iu., Osovets S.V., Glazkova I.V. Role of ancestral genotypes of genes for cytochrome P450 CYP1A1 and epoxy hydrolases in susceptibility to lung cancer among Mayak workers. Radiatsionnaya biologiya. Radioekologiya = Radiological Biology. Radioecology. 2013;53(4):344-354. DOI 10.7868/S0869803113030107. (in Russian)

18. Ryzhikova K.A., Mirzayev K.B., Mammaiev S.N., Gafurov D.M., Kazakov R.E., Shuev G.N., Grishina E.A., Sozaeva Zh.A., Sychev D.A. The prevalence of polymorphisms of cytochrome P-450 genes and transporter protein genes in the Russian population and in three ethnic groups of the Republic of Dagestan. Kremlevskaya meditsina. Klinicheskiy vestnik = Kremlin Medicine Journal. 2017;1:32-38. (in Russian)

19. Silveira V.S., Canalle R., Scrideli C.A., Queiroz R.G., Tone L.G. Role of the CYP2D6, EPHX1, MPO, and NQO1 genes in the susceptibility to acute lymphoblastic leukemia in Brazilian children. Environ. Mol. Mutagen. 2010;51(1):48-56. DOI 10.1002/em.20510.

20. Solopekin N.V., Lavryashina M.B. The study of polymorphism of the genes of xenobiotic biotransformation CYP1A1 (ILE462VAL), PON1 (GLN192ARG) in the populations of Altaians and Khakas people. Materialy 51-oy nauchno-prakticheskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem “Fundamentalnye i prikladnye issledovaniya po problemam gigieny, meditsiny truda, ekologii cheloveka” [Proc. of the 51 Intern. Conf. “Fundamental and applied research in hygiene, occupational medicine, and human ecology”]. Novokuznetsk, 2016;136-139. (in Russian)

21. Sychev D.A., Andreyanova M.A. Fifteen-year experience in conducting pharmacogenetic studies: results and prospects. Patogenez = Pathogenesis. 2016;14(4):15-21. (in Russian)

22. Shuev G.N., Sychev D.A., Suleymanov S.Sh., Ryzhikova K.A., Mirzaev K.B., Grishina E.A., Snalina N.E., Sozaeva Zh.A., Il’ina E.S., Grabuzdov A.M., Matsneva I.A. Comparison of CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, ABCB1, SLCO1B1 gene polymorphism frequency in Russian and Nanai populations. Farmakogenetika i farmakogenomika = Pharmacogenetics and Pharmacogenomics. 2016;2:12-18. (in Russian)

23. Tabikhanova L.E., Osipova L.P. Analysis of the genetic and demographic structure of populations from Aginskii Buryat district contrasting in habitation conditions. Russ. J. Genet. 2012;48(12):1239-1246. DOI 10.1134/S1022795412110129.

24. Tiis R.P., Osipova L.P., Churkina T.V., Tabikhanova L.E., Lichman D.V., Voronina E.N., Filipenko M.L. The ILE462VAL polymorphism of the cytochrome P450 CYP1A1 gene in the Tundra Nenets of the Yamalo-Nenets Autonomous Okrug, Nganasans of the Taimyr Peninsula, and Russians of Siberia. Russ. J. Genet: Appl. Res. 2016; 6(8):864-870. DOI 10.1134/S2079059716070133.

25. The 1000 Genomes Project Consortium. An integrated map of genetic variation from 1,092 human genomes. Nature. 2012;491(7422):56-65. DOI 10.1038/nature11632.

26. Vineis P., Veglia F., Benhamou S., Butkiewicz D., Cascorbi I., Clapper M.L., Dolzan V., Haugen A., Hirvonen A., Ingelman-Sundberg M., Kihara M., Kiyohara C., Kremers P., Le Marchand L., Ohshima S., Pastorelli R., Rannug A., Romkes M., Schoket B., Shields P., Strange R.C., Stucker I., Sugimura H., Garte S., Gaspari L., Taioli E. CYP1A1 T3801 C polymorphism and lung cancer: a pooled analysis of 2451 cases and 3358 controls. Int. J. Cancer. 2003;104(5):650-657. DOI 10.1002/ijc.10995.

27. Zhang Z., Pelletier R.D., Wong Y.N., Sugawara M., Zhao N., Littlefield B.A. Preferential inducibility of CYP1A1 and CYP1A2 by TCDD: Differential regulation in primary human hepatocytes versus transformed human cells. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2006; 341(2):399-407. DOI 10.1016/j.bbrc.2005.12.203.

28. Zhou S.F. Polymorphism of human cytochrome P450 2D6 and its clinical significance: Part I. Clin. Pharmacokinet. 2009;48(11):689-723. DOI 10.2165/11318030-000000000-00000.

29. Zolotareva I.M. Anthropological type of modern Buryats. Voprosy antropologii = Problems of Anthropology. 1960;5:98-108. (in Russian)