Мультифакториальные заболевания — группа болезней, отличающихся от моногенных тем, что для своего проявления нуждаются в действии факторов внешней среды. Такие заболевания обусловлены многими генами, которые в нормальном состоянии неактивны, но при определенном взаимодействии между собой и с факторами среды создают предрасположение к появлению болезни. Такие патологии хотя и не наследуются как менделевские признаки, тем не менее проявляют семейное накопление, поэтому частота их в отдельных семьях оказывается в несколько, а иногда в 10 раз выше, чем встречаемость этого же заболевания в популяции [1, 2].

К ним относятся наиболее распространенные офтальмологические заболевания: диабетическая ретинопатия, миопия высокой степени, глаукома, рассеянный склероз, а также возрастная макулярная дегенерация (ВМД) [2]. Последняя является основной причиной стойкого снижения зрения у лиц пожилого возраста. На сегодняшний день в Европе ВМД занимает первое место среди причин необратимой слепоты и слабовидения [3, 4].

Наиболее часто (около 90% случаев) ВМД представлена сухой формой. Экссудативная форма формируется только в 10—15% наблюдений, однако именно она приводит к быстрому и необратимому снижению остроты зрения [5, 6].

В основе снижения центрального зрения у лиц с влажной формой ВМД лежит формирование хориоидальной неоваскуляризации.

Процесс образования хорионеоваскуляризации связан с локальной ишемией, нарушением трофики и перфузии сетчатки, что приводит к активизации ангиогенных факторов [7].

На сегодняшний день установлено, что главным регулятором ангиогенеза является фактор роста эндотелия сосудов — VEGF-A. Именно он играет ключевую роль в формировании хориоидальной неоваскуляризации [8].

Семейство факторов роста эндотелия сосудов (Vascular endothelial growth factors) включает в себя следующие формы: VEGF-A, VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D и плацентарный фактор роста PlGF. VEGF-A — гетеродимерный гликопротеин — был открыт в 1989 г. двумя независимыми группами исследователей как фактор, стимулирующий рост эндотелиальных клеток [9,10]. К настоящему времени известно 11 различных форм VEGF-А, различающихся количеством аминокислотных остатков: VEGF121, 121b, 145, 148, 162, 162b, 165, 165b, 183, 189, 206 [11].

Изоформы отличаются внеклеточной локализацией и биологическими свойствами [9]. Большинство клеток экспрессируют в основном VEGF121, 165, 189. VEGF121 — слабокислый белок без гепарин-связывающего домена, который имеет низкое сродство к внеклеточному матриксу и поэтому легко перемещается в межклеточном пространстве. VEGF165 — основный белок, преобладающий в большинстве тканей организма, способен связывать гепарин, но большая его часть свободно секретируется в межклеточный матрикс. VEGF189 — выраженный основной белок, легко связывается с гепарином и внеклеточным матриксом [11, 12]. VEGF-A — проангиогенный фактор, который активирует пролиферацию эндотелиальных клеток, а также обладает провоспалительными свойствами, являясь хемоаттрактантом для моноцитов и лимфоцитов. Достоверно установлено, что VEGF-A регулирует ангио- и артериогенез, вазодилатацию и проницаемость сосудов [9, 13, 14]. В период внутриутробного развития VEGF-A является необходимым для роста и развития фактором [9, 15]. В небольших количествах VEGF-A экспрессируется во многих органах и различных типах клеток организма взрослого человека [16]. Экспрессия VEGF-A 25 регулируется гипоксией с помощью других факторов роста. Ингибирование или снижение активности VEGF-A индуцирует апоптоз эндотелиальных клеток, поскольку он также выполняет функцию фактора выживаемости для них [17]. По данным разных исследований, пониженные уровни VEGF-A связаны с такими состояниями, как преэклампсия, постнатальный респираторный дистресс-синдром, сосудистая недостаточность, а повышенные — с ростом опухолей, формированием асцита, синдромом поликистозных яичников, диабетической ретинопатией и развитием макулярного отека сетчатки [17—19].

Ведущим методом лечения экссудативной формы ВМД является интравитреальное введение ингибиторов VEGF — препаратов «Бевацизумаб» и «Ранибизумаб». Ранибизумаб избирательно связывается с изоформами VEGF — VEGF-A (VEGF110, VEGF121, VEGF165) и предотвращает взаимодействие VEGF-A с его рецепторами на поверхности клеток эндотелия (VEGR₁ и VEGR₂), что приводит к подавлению неоваскуляризации и пролиферации сосудов. Подавляя рост новообразованных сосудов хориоидеи в сетчатку, ранибизумаб останавливает прогрессирование экссудативной формы ВМД [20].

Учитывая различные по эффективности результаты этого вида лечения хориоидальной неоваскуляризации при заданном заболевании, стало целесообразным изучить фармакогенетику ранибизумаба.

Основными задачами фармакогенетики являются определение генетических вариантов, влияющих на эффективность лечения, выделение пациентов, лучше отвечающих на терапию, и максимальное устранение побочных эффектов [21].

К настоящему времени проведено немало исследований, посвященных этой теме.

Первым по данной проблеме стало проведенное в США ретроспективное исследование с участием 86 пациентов, получавших лечение бевацизумабом. Больным выполняли инъекции препарата каждые 6 нед до достижения состояния неактивности субретинальной неоваскулярной мембраны (СНМ), а также генотипирование по полиморфизмам гена фактора комплемента Н (CFH) — Y402H и гена возрастной макулопатии 2 (ARMS2) — A69S. Среди пациентов с генотипом CFH YY и YН по полиморфизму CFH Y402H улучшение остроты зрения отмечали в 53,7% случаев, тогда как у пациентов с генотипом CFH НН повышение данного показателя зафиксировали лишь в 10,5% наблюдений (р=0,004). По гену ARMS2 статистически достоверных различий выявлено не было [22].

В аналогичном ретроспективном исследовании с участием 156 пациентов, получавших ранибизумаб pro re nata (по потребности), была показана связь между наличием полиморфизмов гена CFH — Y402H и количеством потребовавшихся инъекций. В течение 9 мес пациентам, носителям полиморфизмов YY, YН, НН гена CFH, было выполнено в среднем 3,3; 3,8 и 3,9 инъекции в год соответственно. Анализ частоты рецидивов показал, что при очередных визитах у больных с генотипом CFH НН необходимость в новой инъекции была более вероятна, чем у пациентов с генотипом CFH YY [23].

Еще одно американское исследование было направлено на выявление индивидуальных генетических вариаций, определяющих характер ответа на лечение анти-VEGF-препаратом (ранибизумабом). Изучались ген рецептора VEGF1 (FLT1), ген фактора роста фибробластов 2 (FGFR2), ген VEGF-А (VEGF-A), CFH и ген компонента комплемента С3. Пациенты наблюдались ежемесячно в течение года. С наименьшей частотой инъекций ранибизумаба были статистически достоверно ассоциированы гены VEGF-A, FLT1 и CFH [24].

В России было проведено исследование, в результате которого выявлена статистически достоверная ассоциация полиморфизмов гена CFH с увеличением (носители полиморфизмов rs1061170, rs514943 и rs380390) или уменьшением (носители полиморфизмов rs529825, rs7524776, rs1831281, rs2274700, rs1576340, rs12144939, rs7540032) риска развития СНМ [25].

В Китае провели исследование с участием 144 пациентов с неоваскулярной ВМД, получавших бевацизумаб. Остроту зрения, центральную толщину сетчатки и максимальную толщину поражения оценивали при каждом визите. В результате для гена CFH rs800292 изменения остроты зрения составили 4,4; 15,5 и 8,7 у носителей генотипов CC, CT и ТТ соответственно (р=0,009). Для гена ARMS2 rs10490924 изменения аналогичного показателя были 3,6; 12,1 и 9,6 у пациентов с генотипами ТТ, ТG и GG (р=0,001). Для гена сериновой пептидазы (HTRA1) rs11200638 изменения составили 3,6; 12,3 и 9,6 при генотипах АА, AG и GG (р<0,001). Таким образом, наличие генов CFH, ARMS2 и HTRA1 и их генотипов может повлиять на терапевтический ответ больного с неоваскулярной ВМД, получившего лечение в виде интравитреального введения бевацизумаба [26].

Корейскими офтальмологами был проведен ряд исследований для выявления фармакогенетического эффекта ранибизумаба. Целью одного из них стало определение генетических факторов, влияющих на ранний фармакогенетический эффект лечения экссудативной ВМД ранибизумабом в корейской популяции.

Исследовались гены ARMS2, CFH, HTRA1, ген киназного инсерционного доменсодержащего рецептора (KDR), VEGFA. Из них аллели rs1061170, rs2071559, rs833069, rs10490924, rs11200638 не были связаны с уменьшением макулярного отека в ответ на антиангиогенную терапию, однако аллель rs833069, относящийся к гену VEGF-A, с генотипами СС и СТ был ассоциирован с повышенной реакцией на введение ранибизумаба по сравнению с генотипом Т.Т. Пациенты с генотипами СС и СТ имели большую динамику в уменьшении толщины сетчатки макулярной области между базовым уровнем и 3- или 6-месячным лечением по сравнению с носителями генотипа Т.Т. Это означает улучшение результата в повышении остроты зрения у таких пациентов [27].

S. Lazzeri и соавт. изучили ассоциации между геном VEGF-А и ранним реагированием на интравитреальное введение ранибизумаба у пациентов с экссудативной формой ВМД. В результате выявлено, что аллель rs699947 с генотипами АС и СС ассоциирован с увеличенным ответом на ранибизумаб у пациентов с макулярным отеком по сравнению с показателями больных с генотипом АА, у которых отсутствовал ранний функциональный ответ на лечение. Реакция определялась по разнице наилучшей корригированной остроты зрения до и после лечения.

Также исследовался аллель rs1570360 с генотипами АА и АГ, которые не ассоциируются с ответом на интравитреальные инъекции ранибизумаба по сравнению с генотипом GG, но и он не был статистически значимо ассоциирован с положительным ответом на лечение [28].

В другом исследовании изучалась ассоциация однонуклеотидных полиморфизмов интерлейкина-8, VEGF, эритропоэтина, CFН, компонента комплемента С3 и гена возрастной макулопатии 2 (LOC387715) с хорошим ответом на лечение бевацизумабом экссудативной формы дегенерации макулы. Из всех исследуемых аллелей — rs699947, rs2146323, rs1617640, rs2230199, rs10490924, rs3025033 и rs1061170 только аллель rs4073, относящийся к гену IL-8 с генотипом АА, ассоциирован со сниженной реакцией на бевацизумаб у пациентов с макулярным отеком по сравнению с генотипами АТ и ТТ [29].

В Корее было проведено исследование, задачей которого стало изучение взаимосвязи генетических вариантов риска неоваскулярной ВМД и ответа на интравитреальное введение ранибизумаба корейским пациентам. Исследовались ген аполипопротеина Е (APOE), ARMS2, аполипопротеина C2, ген комплемента фактора В (CFB), CFH, ингибиторный фактор комплемента CFI, HTRA1, SCARB1 (ген, кодирующий фагоцитарные рецепторы класса B1), серпин F1 (SERPINF1), SKIV2L, SYN3, VEGF-A и их аллели rs3753394, rs800292, rs1329424, rs1061170, rs10737680, rs1410996, rs1329428, rs10033900, rs9332739, rs641153, rs429608, rs699946, rs699947, rs833061, rs3025039, rs11200638 rs5888, rs1136287, rs9621532, E2, E3, E4. Пациентам выполняли 5 ежемесячных инъекций, и только у носителей полиморфизма rs699947 с генотипом АА была выявлена повышенная вероятность хорошего исхода терапии по сравнению с носителями других генотипов (р=0,0071). Остальные исследуемые аллели не были ассоциированы с положительной реакцией на лечение [30].

Для определения ассоциации генетических вариантов гена VEGF-A и влияния на анти-VEGF-терапию в лечении неоваскулярной ВМД было проведено исследование, в котором изучался аллель rs3025000. Генотипы С.Т. и ТТ ассоциированы с увеличенным ответом на терапию в виде инъекций по сравнению с генотипом С.С. Измерялось среднее изменение остроты зрения от базовой линии после 3, 6 и 12 мес лечения. Носители генотипа Т отмечали значительное улучшение зрения после 6 мес лечения по сравнению с носителями генотипа СС [31].

Аналогичная фармакогенетическая работа была посвящена оценке высокого риска влияния аллелей в генах CFH, ARMS2, VEGF-A, KDR и генах, вовлеченных в ангиогенез (LRP5, FZD4), на ответ после введения ранибизумаба в зависимости от сроков лечения. В отличие от предыдущих исследований, данные были стратифицированы согласно числу пациентов с высоким риском уже известных аллелей для включения в исследование комбинированного влияния этих генотипов. Из всех рассматриваемых аллелей rs1061170 (ген CFH) с генотипом ТТ ассоциирован с повышенной реакцией на ранибизумаб у людей с ВМД по сравнению с носителями генотипа СС. У пациентов с генотипом ТТ значительно повышалась острота зрения, которая измерялась исходно и после трех ежемесячных интравитреальных инъекций ранибизумаба [32].

Для определения бесспорного влияния генетических полиморфизмов на активность гена VEGF, возможности стабилизации процесса неоваскулярной ВМД проводилось исследование с изучением генов ARMS2, BAD, CFH, EPAS1, FLT1, FZD4, MAPK14, RGS5, YBX1 и их аллелей — rs12877323, rs10898563, rs671976, rs10490924, rs3804454, rs7589621, rs6726454, rs9679290, rs12712973, rs1061170, rs11580141, rs323720, rs323719. Ответ был основан на анализе показателей общей толщины сетчатки, исследованной с помощью оптической когерентной томографии. Данный параметр рассчитывали исходно и через 3, 6, 9 или 12 мес лечения. Глаза с изменением общей толщины сетчатки, равным или больше 75-го процентиля, были классифицированы как ответчики; с изменением, рав-ным или меньше 25-го процентиля, — как веб-резистентные. В результате рассматриваемые аллели с определенными генотипами не были ассоциированы с ответом на инъекции препарата «Ранибизумаб» [33].

Как показано, интравитреальные инъекции ранибизумаба в настоящее время являются стандартным методом лечения неоваскулярной ВМД. Однако причины различных и нестойких результатов лечения еще недостаточно изучены.

Благодаря современным методам исследования (полимеразная цепная реакция, иммуноферментный анализ) появилась возможность определять маркеры гена VEGF-A в крови и его концентрацию в слезной жидкости (СЖ). Однако детальное изучение фармакогенетических маркеров rs699947 и rs833069 гена VEGF-A, их взаимосвязь с содержанием VEGF-A в СЖ, ассоциированность с характером течения клинической картины и хорошим терапевтическим ответом еще не описывались в российской популяции.

Таким образом, подробное изучение выбранных полиморфизмов гена VEGF-A может стать решением актуальной проблемы в офтальмологии. Оно необходимо для персонализации антиангиогенной терапии, возможности избежать лишних затрат и нежелательных лекарственных реакций. Выявление генетических вариантов, влияющих на эффективность и результат лечения, позволит выделить группу пациентов, лучше отвечающих на терапию.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Сведения об авторах

Османова Эльвира Ризвановна — аспирант кафедры офтальмологии

e-mail: ello1250@mail.ru

http://orcid.org/0000-0001-5626-8354