Федеральная целевая программа

<Номер соглашения>
<Номер постера>
Федеральная целевая программа
«Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического
комплекса России на 2014—2020 годы»
Науки о жизни
Тема: Разработка системы генетических маркеров X-хромосомы для ДНК-идентификации
в криминалистике и судебной медицине
Соглашение 14.604.21.0019
на период 2014 - 20115 гг.
Руководитель проекта: ВРИО директора НИИМГ
Степанов Вадим Анатольевич
Получатель субсидии: ФГБНУ НИИ медицинской генетики
Цели и задачи проекта
Цель проекта: Разработать тест-систему SNP-маркеров Х-хромосомы для ДНК-идентификации в популяциях России основанной на мультиплексном
генотипировании методом мультиплексной ПЦР и MALDI-TOF масс-спектрометрии, а также создать базу данных референтных частот SNP-маркеров Ххромосомы для популяций России
Типирование ДНК является наиболее доказательным методом анализа биологического материала при производстве судебно-медицинской
идентификационной экспертизы. ДНК-идентификация в криминалистике и судебной медицине основывается на анализе частоты встречаемости
различных маркерных ДНК-локусов, локализованных в аутосомах, половых хромосомах (Y-хромосоме и X-хромосоме) и митохондриальной ДНК в
различных биологических образцах. Выбор SNP в качестве генетических маркеров для ДНК-идентификации обусловлен рядом преимуществ данного
типа маркеров над широко используемыми в практике STR. Использование SNP позволяет работать с низкоконцентрированными ДНК (100pg),
вероятность ошибочного генотипирования SNP маркеров ниже в связи с отсутствием артефактов, а низкий темп мутирования является преимуществом в
тестировании родства.
Ожидаемые результаты проекта
Будет разработана высокоинформативная тест-система SNP-маркеров X-хромосомы для ДНК-идентификации в популяциях России и основанной на
мультиплексном генотипировании методом мультиплексной ПЦР и MALDI-TOF масс-спектрометрии. Будет создана обширная базы данных генотипов и
референтных частот SNP-маркеров X-хромосомы для популяций России.
В настоящее время для целей ДНК-идентификации используется ряд специализированных генетических тест-систем. Наиболее используемыми
являются системы, основанные на маркерах аутосом и Y-хромосомы. Каждая из этих систем имеет как ряд преимуществ, так и недостатков, которые
снижают их информативность в некоторых сложных случаях.
Введение в широкое использование тест-системы основанной на X-хромосомных маркерах позволит решит эту проблему. Так в случаях определения
родства между отцом и дочерью, и бабушкой по отцу и внучкой маркеры X-хромосомы превосходят возможности аутосомных, в два и четыре раза
соответственно, применение Y-хромосомных и маркеров мтДНК в данном случае бесполезно.
Перспективы практического использования
Применение возможно в области криминалистики, судебной медицины, ДНК-тестирования. Внедрение разрабатываемой отечественной генетической
тест-системы на основе мультиплексного генотипирования однонуклеотидных маркеров Х-хромосомы человека должно обеспечить использование
высокоэффективных, оптимальных по стоимости методов генетической идентификации личности.
Разработанная тест-система может быть внедрена в лабораториях ДНК-диагностики и криминалистических лабораториях ЭКЦ МВД РФ и СК РФ может
быть использована также в научных лабораториях в исследовательских целях (изучение генетического разнообразия популяций человека).
Прикладное значение таких исследований заключается в пополнении баз данных, которые используются для расчета вероятности случайного
совпадения генотипов у неродственных индивидов.
Получаемые результаты будут обладать широкими перспективами для коммерциализации и практического использования в криминалистике, судебной
медицине, для идентификации личности. В России формируется обширный рынок для генетического тестирования в области криминалистики и
судебной медицины. Формирование этого рынка обусловлено несколькими факторами, включая: - обширный спрос на тестирование родства; необходимость обеспечения выполнения Федерального закона Российской Федерации от 3 декабря 2008 г. N 242-ФЗ “О государственной геномной
регистрации в Российской Федерации"; - наличие сети потенциальных потребителей тест-системы, включая Экспертно-криминалистические центры в
регионах РФ; следственный комитет РФ; учреждения судебной медицины (судебно-медицинские экспертизы); учреждения, осуществляющие медикогенетическое консультирование, в том числе определение отцовства; частные медицинские учреждения; компании, предоставляющие услуги
генетического тестирования.
Результаты исследовательской работы, полученные в 2015 г.
- Разработан лабораторный регламент изготовления тест-системы для идентификации личности по ДНК маркерам Х-хромосомы человека.
- Разработана методика применения разрабатываемой тест-системы на основе SNP-маркеров Х-хромосомы.
- Выполнено генотипирование различных популяционных выборок проживающих на территории России и ближнего зарубежья по панели 66 SNPмаркеров.
- Проведена верификация данных генотипирования образцов ДНК с помощью MALDI-TOF масс-спектрометрии путем секвенирования анализируемых
локусов ДНК Х-хромосомы в контрольной группе образцов методом капиллярного электрофореза (по методу Сэнгера). Контрольную группу составили
различные образцы ДНК из популяционных выборок. Для каждого локуса были взяты несколько образцов с тремя возможными генотипами –
гомозиготы по аллелю 1, гомозиготы по аллелю 2 и гетерозиготы. Верификация данных генотипирования образцов, выполненного ранее с помощью
MALDI-TOF масс-спектрометрии оказалась полностью успешной. В итоге выполнения генотипирования образцов ДНК путем секвенирования
анализируемых SNP-локусов ДНК X-хромосомы в контрольной группе образцов были подтверждены все полученные ранее генотипы. В 100%
наблюдений подтверждены генотипы двух вариантов гомозигот и гетерозигот по всем шестидесяти шести Х-хромосомным SNP-маркерам. Таким
образом, результаты генотипирования образцов ДНК человека с помощью разработанной тест-системы, полностью подтверждены с помощью
независимого молекулярно-генетического метода, являющегося “золотым стандартом” при генотипировани ДНК-маркеров. Разработанная тестсистема может быть применена для выявления генотипов однонуклеотидных локусов X-хромосомы человека в образцах ДНК, полученных из
биологического материала лиц мужского и женского генетического пола.
- В результате проведенной работы было определено, что разрабатываемая тест-система обладает высокой идентификационной информативностью на
уровне аналогичных зарубежных тест-систем.
- Проведена валидация результатов, которая показала, что тест-система соответствует заданным характеристикам по ряду критериев:
чувствительность, специфичность, количество маркеров, точность генотипирования, погрешность измерения, воспроизводимость результатов,
возможность анализа смешанной ДНК. Валидация проводилась по параметрам требуемым Техническим заданием, а также в соответствии с
рекомендациями SWGDAM (Scientific Working Group on DNA Analysis Methods).
- Подана заявка на патент «Тест-система для ДНК-идентификации индивида, основанная на полиморфных маркерах Х-хромосомы» №2015135714
Партнеры проекта
индустриальный партнёр – ООО «Геномная диагностика», Томск.
объем привлекаемых внебюджетных средств: всего 1,5 млн. руб., (в 2014 г. – 0,6 млн. руб., в 2015 г. – 0,9 млн. руб.)
14.604.21.0019
<Номер постера>