Синдром Дауна (DS), известен как наиболее частая хромосомная аномалия, вызываемая добавочной хромосомой 21 или её фрагмента¹. Согласно National Institute of Child Health & Human Development (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/) показатель DS в США составляет 1:800 - 1:1000 живорожденных. Эта трисомия вызывает врожденные аномалии, включая дефекты сердца, аномалии ЖКТ, дефекты иммунной системы, болезнь щитовидной железы, дефекты костей, дефекты мочеполовой системы, умственную отсталость и многие др. болезни². Сегодня пренатальная диагностика DS базируется на инвазивной технике, выявляющей возникновение хромосомных аберраций, тогда как неинвазивные методы используются для подсчета риска. Так, аминиоцентез в качестве инвазивного подхода связан с 1% риска повреждения плода или самопроизвольного аборта³, поэтому внимание исследователей недавно было обращено на обнаружение биомаркеров, позволяющих осуществлять неинвазивную диагностику DS у плода. Важный прорыв в этой области был сделан, когда стало возможным тестирование free foetal DNA (ffDNA), циркулирующей в периферической крови матери. Однако, несмотря на довольно низкий уровень ложно-положительных результатов при скрининге DS (0.5%), этот диагностический комплект всё ещё очень дорогой^4-8. Все упомянутые пренатальные диагностические методы сконцентрированы на цитогенетическом подтверждении аномалии кариотипа. С одной стороны аномальный кариотип плода может быть диагностирован с помощью цитогенетических исследований, но, с др. стороны, мы можем в принципе обнаружить некоторые биохимические вариации в плазме матери, которые возникают при при стимуляции с помощью добавочной хромосомы 21.

MicroRNAs (miRNAs) образуют большую группу малых не кодирующих белки РНК, которые считаются важными регуляторами экспрессии генов⁹. Гены miRNA располагаются как в кодирующих, так и не кодирующих регионах генома. Они осуществляют свою регуляторную функцию посредством взаимодействий их "seed" последовательности с 3'-концом и значительно реже с 5'-концом мРНК, транскрибируемой с генов мишеней, приводя к деградации мРНК мишени. Уменьшение количества специфических мРНК является важным результатом такого молекулярного события. MiRNAs обнаруживают разные паттерны экспрессии и м. регулировать разные онтогенетические и физиологические процессы^10,11. Эти короткие РНК участвуют в широко распространенном контроле критических биологических процессов, таких как пролиферация, дифференцировка и апоптоз. Более того, аномальная экспрессия miRNA связана с возникновением разных болезней, таких как рак, сердечно-сосудистые болезни, метаболические нарушения, умственная отсталость и трисомия 21.

Поскольку miRNA играют жизненно важную роль в эпигенетической регуляции экспрессии мРНК, они становятся мишенью исследований по разработке нового неинвазивного метода скрининга плодов на DS. Разнообразие экспрессии miRNAs при трисомии 21 известно, но нет опубликованных соотв. данных¹². На сегодняышний день альтерации экспрессии miRNAs при DS были исследованы, сфокусировавшись в основном на miRNAs, происходящими из хромосомы 21 человека. С др. стороны, принимая во внимание сложность регуляции эпигенетической экспрессии генов, miRNAs, происходящие с др. помимо 21 хромосом, скорее всего, также участвуют. Ранее сообщалось, что miRNA м. регулировать большое количество белок-кодирующих генов, а многие miRNAs могут регулировать одиночный ген мишень¹³. Поэтому мы решили использовать NanoString технологию, чтобы оценить паттерн экспрессии 800 молекул miRNA, кодируемых на разных хромосомах. Содержание nCounter miRNA панели базируется на miRBase, биоинформационном хранилище последовательностей малых РНК и описательной информации¹⁴. Результаты нашего анализа предоставили информацию по паттерну экспрессии miRNA, специфичному для DS.

Итак, из 198 амниоцентезов, осуществленных на ст. 15-18 недель беременности в группе из 12 пациентов с плодами DS и 12 пациентов с неосложненной беременностью, родивших здоровых новорожденных в срок, мы исследовали уровень экспрессии 800 miRNAs. Наши результаты показали, что имеются 6 miRNAs, уровень экспрессии которых повышен (hsa-miR-15a, hsa-let-7d, hsa-miR-142, hsa-miR-23a, hsa-miR-199, hsa-miR-191) и 7, уровень которых снижен (hsa-miR-1290, hsa-miR-1915, hsa-miR30e, hsa-miR-1260, hsa-miR-483, hsa-miR-548, hsa-miR-590) в выборках плазмы женщин с синдромом DS у плода. Гены, регулируемые с помощью идентифицированных miRNAs, участвуют в развитии ЦНС, врожденных аномалиях и дефектах сердца. Результаты данного исследования предоставили информацию о экспрессии DS-специфических miRNA, что в дальнейшем может помочь в создании панели miRNAs для неинвазивного теста для диагностики DS. Мы полагаем, что идентифицированные miRNAs могут участвовать в патогенезе DS и могут оказаться потенциально существенными для дальнейшей превентивной терапии.