Типирование HLA 2 класса

Тема сегодняшнего эфира – HLA-гены. Анализы на HLA-гены в рамках обследования при проблемах, связанных с репродуктивной функцией, при бесплодии, при невынашивании беременности, при каких-то других ситуациях, иногда требующих такого типирования.
В нашем Центре накоплен очень большой опыт и диагностики, и лечения таких состояний. Если брать на очень примитивном уровне, то можно сказать, что для того, чтобы беременность была сохранена, она должна быть вовремя распознана материнским организмом именно как беременность.

В полость матки пришел некий организм, он внедрился. И материнский организм должен понять, что это именно беременность внедрилась.
Поэтому мы смотрим анализы на HLA-гены. Расшифровывается HLА как «Human leucocyte antigens», то есть – антигены лейкоцитов человека.

Похожесть супругов по HLA

Считается, что если муж и жена похожи по HLA-генам, то повышается вероятность отторжения такой беременности. В таких случаях, не всегда, но может быть полезной иммунизация лимфоцитами мужа, то есть – лимфоцитоиммунотерапия. Вот зачем мы делаем этот анализ.
А если супруги не совпадают по таким генам тканевой совместимости, то тогда мы вероятнее всего этого аллоиммунного фактора, как одной из причин невынашивания беременности, не имеем.

Шестая хромосома

Посмотрите, пожалуйста, этот генный комплекс, кодирующий гены тканевой совместимости – HLA-гены.

Все это кодируется на шестой хромосоме. Мы видим участок, на коротком плече – видите, вот центромера изображена в виде заштрихованной полосы. Это центральная перетяжка хромосомы. У хромосомы есть длинное плечо, есть короткое плечо. В данном случае идет короткое плечо хромосомы. Мы видим, что на коротком плече хромосомы есть несколько зон, желтым обозначены, видите, «A», «B», «C» — это антигены тканевой совместимости HLA – антигены первого класса. На другом конце этого участка есть «DP», «DQ» и «DR» – это антигены тканевой совместимости второго класса.
Именно они нас интересуют, потому что в плане того, будет или не будет выкидыш, интересны антигены тканевой совместимости первого класса. Хотя в некоторых случаях они также интересны.

Смотрите, оказывается, на данном отрезке хромосомы сосредоточено огромное количество самых разных генов. Не только HLA генов, но и самых разных генов, кодирующих самые разные функции внутри организма. В том числе, вот эти «зелененькие» боксы, которые у человека входят в комплекс, кодирующий запахи. Человек не самое «обоняющее» существо. У нас всё это очень притуплено, по сравнению с другими животными из отряда млекопитающих. Но, тем не менее, вот эти «зелененькие» боксы – это те факторы, которые кодируют вот эти антигены тканевой совместимости второго класса.
У каждого человека есть 2 шестые хромосомы. Одну шестую хромосому мы получаем со сперматозоидом от отца. Вторую хромосому, с яйцеклеткой – от мамы. Я надеюсь, что это понятно.
Таким образом, у каждого человека есть 2 набора главного комплекса гистосовместимости, или 2 набора HLA генов, полученных человеком. На одной из этих хромосом находятся HLA гены, полученные от отца; на другой – полученные от мамы. Оба этих комплекса очень важны, оба этих комплекса работают. Они очень важны для защиты организма от инфекции. Они важны, потому что они кодируют особенности иммунного ответа данного конкретного человека.

HLA DR и HLA DQ

Эти HLA гены, а в данном случае мы будем говорить об HLA DR и HLA DQ генах, кодирующих белки HLA DR и HLA-DQ, то есть те, которые мы смотрим в анализах, которые используются при обследованиях на бесплодие и невынашивание беременности. Это – высокополиморфные гены. Их высокая полиморфность заключается в том, что количество вариантов этих генов, присутствующих у человека, в норме исключительно велико. Это – как отпечаток пальцев.
Высокий полиморфизм антигенов тканевой совместимости является очень значимым моментом. Репродуктивный процесс так устроен, что он эту систему поддерживает. То есть репродукции «не выгодно», чтобы рождались люди с похожими антигенами от родителей. Поэтому, существуют механизмы, которые уменьшают вероятность того, что люди с похожими вариантами антигенов тканевой совместимости найдут друг друга. В частности, здесь как раз работает система «непонятного распознавания», когда мы не понимаем, почему этот человек нравится, этот человек вызывает какие-то чувства, включает чувства. А другой человек, вроде бы и красавец, и всё у него хорошо, но к нему остаешься равнодушным.
И опять говорю с точки зрения женщины, потому что в основном это реакции, которые идут в одностороннем порядке. Женщина допускает к себе «самца» или не допускает. Потому что она принимает на внутреннем биологическом уровне такое решение, оценивает свои риски совершенно по-другому, чем эти риски оценивает мужчина.
Но еще одна особенность, которая характеризует этот главный комплекс гистосовместимости, заключается в том, что при созревании сперматозоидов и яйцеклеток, этот комплекс практически никогда не разрывается в процессе рекомбинации.
В каждой нашей клетке есть хромосома VI, которая получена от отца. И в каждой нашей клетке есть копия хромосомы VI, которая получена от мамы. В процессе существования организма клетки могут делиться. Мы состоим из множества различных тканей, ткани образуют органы. И в каждой клеточке, в каждой ткани, в каждом органе присутствует копия этих шестых хромосом, полученных нами от отца и от мамы. И это все воспроизводится во всех клетках, кроме половых клеток (яйцеклеток и сперматозоидов).
Каким образом попадает в яйцеклетку или в сперматозоид шестая хромосома?
Исходно, мы имеем 2 копии: одна получена от отца, вторая – от матери. Но в яйцеклетку или в сперматозоид попадет гибридная хромосома. То есть две хромосомы VI. Представим, что такая же хромосома, только вторая, располагается рядом, и эти две хромосомы переплетаясь друг с другом, обмениваются генетическим материалом. В одном или в двух местах.
В итоге получится гибридная хромосома, которая будет иметь «кусок» от отцовской хромосомы и «кусок» от материнской хромосомы. Эта гибридная хромосома пойдет в яйцеклетку или в сперматозоид.
Но при созревании яйцеклетки и при созревании сперматозоида, когда происходит обмен генетическим материалом, этот разрыв при обмене генетического материала, никогда не коснется главного комплекса тканевой совместимости. Он целиком пойдет, или не пойдет.

Главный комплекс гистосовместимости, со всем этим гигантским количеством генов, он идет в яйцеклетку или в сперматозоид целиком, либо от отца, либо от матери. Это очень важно понять.
Ребенок получит, если он получит вот этот «кусок» данной хромосомы, он получит именно вот это сочетание генов, которое изначально присутствовало там. Это сочетание генов называется гаплотипом.

Как читать анализ на HLA?

Что мы получаем. Когда пациенты сдают анализы на HLА-гены, в результате они получают три показателя: HLA-DRB1; HLA-DQA1; HLA-DQB1. То есть три различных гена. И по каждому гену, по каждой позиции внутри одного анализа будут иметься по два разных обозначения. Допустим, HLA-DRB1*01; HLA-DRB1*03.и так по каждому из этих двух оставшихся генов. То есть, по HLA-DQA1 и HLA-DQB1 мы будем получать те или иные варианты.

Каждый из этих генов тканевой совместимости второго класса DR и DQ будут состоять из двух цепей, из двух половинок. Из двух белковых цепей: α(альфа) и ß(бета) цепи. Поэтому, каждый из этих генов будет кодироваться двумя генами – α(альфа) и ß(бета).
Посмотрите, пожалуйста, в каком виде вы будете получать анализ.

Допустим, DRB1*0101; DQA1*0101; DQB1*0501. И будет какой-то второй вариант. Допустим, DRB1*0401; DQA1*0300; DQB1*0301. Примерно такие варианты, так мы читаем этот анализ. Причем, когда мы выдаем вам этот анализ, обращайте внимание на первые две цифры. Не читайте анализ, если вы получили 0101, как 101. Или 0102, как 102. Здесь идут разряды.
То есть мы смотрим первый разряд 0101, и он наиболее значимый. То есть две первые цифры обозначают первый разряд. Две вторые цифры являются уточняющими внутри одного и того же разряда. Даже вот так примитивно, если мы смотрим по таблице DRB1, вы смотрите – у вас внутри вашего анализа есть DRB1*01. Смотрите 01. Вы смотрите, с какими вариантами такой ген может сочетаться. В частности, DRB1*0101, может сочетаться только с DQA1*01 и с DQВ1*05.
Вот, собственно говоря, этот вариант 0101 и 0501 — 9,1% – частота такого аллеля внутри популяции. Это тот аллель, который в некоторых исследованиях связывается с невынашиванием беременности.
Первая строчка – это и есть определенный генетический риск, который может быть связан с невынашиванием беременности. Поэтому, очень важно бывает разобраться с тем, какие варианты вы получили от отца, и какие варианты вы получили от матери. Мы не будем знать от кого из родителей вы получили, но важно набор этих цифр разделить на две группы. И тогда мы получим внутри одного анализа, который, обычно не разделяется на эти гаплотипы, цепочку сцепленных генов, полученных вами от отца, и цепочку сцепленных генов, полученных вами от матери.
Мы не можем сказать от отца или от матери вы получили цепочки этих генов, не сделав анализ вашим родителям. Если сделать анализы родителям, то мы совершенно точно поймем, от кого — от отца или от матери — идут эти наборы вариантов. Но этот сцепленный набор вариантов DRB1+ DQA1+ DQB1 — как раз и являются гаплотипом.
Очень важно, когда мы оцениваем риски, связанные с невынашиванием беременности, чтобы не было совпадения по гаплотипу.

Поэтому эти устаревшие анализы этих генов, когда мы считаем так: «У вас три совпадения. У вас четыре совпадения. У вас одно совпадение. Два совпадения» и так далее – это абсолютно неправильно.

Именно гаплотип, именно этот огромный комплекс тканевой совместимости, представленный на этой картинке, предрасполагает к заболеваниям. Не какой-то конкретный ген, а те гены, те вариантные гены, которые присутствуют вместе с этим комплексом в этой огромной связке генов.
Мы должны понять, какой гаплотип вы получили от отца, от одного из родителей. И какой гаплотип вы получили от другого родителя. И смотрим, что получила ваша супруга от одного родителя и от другого родителя. И нет ли совпадения по гаплотипам. Это ключевой момент, обеспечивающий понимание того, с какими заболеваниями может идти связка, и не повышен ли риск ранних или поздних репродуктивных потерь, при том или ином варианте HLA-генов.
Посмотрите, пожалуйста.

Здесь есть DR, DQ гаплотип. Вот эти – DRB1; DQA1; DQB1. Что такое B1; A1?
Дело в том, что каждый из этих белков – DR и DQ — состоят из двух цепей — α(альфа) и ß(бета). Ген, который обозначается как А1, кодирует α(альфа) цепь, а ген, который обозначается как В1 , кодирует ß(бета) цепь.
По гену DR мы смотрим только одну цепь — ß(бета) цепь, потому что α(альфа) цепь малополиморфна. Она практически у всех одинаковая, Поэтому нет смысла смотреть DRА1. Это смотрится только в рамках научных исследований.
Зато полиморфизм гена DRB1 является одним из самых значимых генов. Эти связки, которые вы видите в этой таблице, а вы видите, что в заголовке написано, что «28 из 75 наиболее частых гаплотипов». Здесь не всё включено, только наиболее частые варианты.
Это таблица «Американцы европейского происхождения». Я сейчас объясню, почему мы смотрим именно по таблице «Американцы европейского происхождения», а не россиян, белорусов, украинцев и так далее. Важно понять, почему мы оцениваем все эти частоты именно по американским таблицам.
Мы смотрим по гену DR только ß(бета) цепь, поэтому появляется только одна позиция — B1. А когда мы смотрим DQA1 и DQB1 – это две цепи одного и того же белка.
Конечными продуктами на поверхности клетки будут белки DR и примерно такой же белок DQ. Видите, здесь изображены α(альфа) и ß(бета) цепи. Эти белки – DR и DQ — тоже имеют свою кодировку. Кодировку, уже белков. И они вот в этой табличке уже указаны. Это – DR1 DQ5. Видите: DR3-DQ2; DR4-DQ7; DR4-DQ8; DR7-DQ2. В этой табличке вторая колонка, обращаем внимание. Если вы хотите сами проанализировать этот анализ, обращайте внимание на вторую колонку, где написано DR1-DQ5, DQ4-DQ7, DR4-DQ8.

Анализ на гистосовместимость

HLA типирование – анализ, который врачи назначают паре, испытывающей затруднения с вынашиванием ребенка, когда причина такого явления неясна. Иммунологическая идентичность родителей ощутимо затрудняет рождение ребенка.

HLA типирование назначают также в случае бесплодия, родственной связи супругов, безрезультатных попыток ЭКО.

Степень гистосовместимости пары узнают с помощью анализов на антигены HLA I, II класса.

Выделенные лейкоциты исследуют, применяя метод цепной полимеразной реакции.

Цена HLA типирования 1 пары генов достигает 1-2 тыс. руб.

Значения HLA для вынашивания ребенка

Различные антигены матери и отца являются условием, необходимым для полноценного вынашивания ребенка. Благодаря их соединению у зародыша вырабатываются специализированные антигены, которые воспринимаются иммунными клетками матери как «чужие». Реакцией женского организма на такие клетки ребенка является включение особых механизмов, направленных на защиту плода. В частности, вырабатываются антитела к специализированным NK-клеткам-киллерам. В противном случае последние начинают подавлять развитие зародыша и беременность прерывается.

Если мужчина и женщина имеют одинаковые антигены, у ребенка сформируются антигены, идентичные материнским. Женский организм классифицирует такие клетки зародыша как свои, поэтому механизмы для защиты плода не запускаются. Иммунитет идентифицирует плод как нечто наподобие опухоли. Следственно, это нечто подлежит уничтожению путем приостановления процесса деления клеток. В повседневной жизни это позволяет предотвратить многие заболевания, но при беременности данный процесс приводит к некрозу тканей зародыша и провоцирует выкидыш.

Аллели

У каждого гена могут быть десятки вариантов. Сочетания этих вариантов (аллелей) составляют разнообразные комбинации генов. Поэтому более точным будет утверждение, что риск выкидыша определяет именно число аллелей. Если у супругов схожими оказываются 2–3 аллели HLA-генов, риск повторяющихся выкидышей составляет 35 %. При 4 и больше совпадающих аллелях невынашиваемость достигает почти 100 %. Попытки ЭКО в таких случаях будут безуспешными.

Некоторые варианты антигенов вызывают отклонения в процессе сперматогенеза, что приводит к ухудшению качества половых клеток и сказывается на развитии плода. В таком случае проведение HLA-типирования рекомендуют только отцу.

Помимо вынашиваемости плода, комплекс гистосовместимости влияет на процесс оплодотворения, имплантацию зародыша.

Классы генов

Среди антигенов HLA выделяют 2 класса. Первый образуют антигены областей 6 хромосомы A, B, C, второй —D, DP, DQ, DR. Антигены I класса присутствуют на всех клетках, а II— только на тех, которые являются участниками иммунологических реакций (B-лимфоцитов, активированных T-лимфоцитов, моноцитов, дендритных клеток, макрофагов). Если генотип пары образуют HLA-антигены II класса, это дает основание говорить об иммунных формах невынашивания беременности.

HLA-B27

HLA-B27 – антиген, выявление которого является наиболее частой причиной проведения типирования.

HLA-B27 представляет собой молекулу I класса гистосовместимости.

Ученые предполагают, что HLA-B27 способна провоцировать аутоиммунную реакцию с помощью микробных пептидов, вызывающих артрит. Таким образом, действие молекулы HLA-В27 может направляться против тканей содержащего ее организма. В Европе HLA-B27 имеют 8 % здорового населения. Антиген HLA-B27 очень часто вызывает воспаление определенных костных сочленений и суставов. Также данный антиген может провоцировать вторичные артриты (последствия мочеполовых, кишечных инфекций).

Кроме того, HLA-B27 влияет на возникновение таких патологий:

  • болезни Бехтерева;
  • синдрома Рейтера;
  • артрита при псориазе;
  • артрита, обусловленного патологиями кишечника.

Маловероятно, но не исключено, что синдром Рейтера и болезнь Бехтерева обнаружат и у пациента, не имеющего антигена HLA-B27. Если же анализы показали наличие HLA-B27, то в целях профилактики воспаления суставов следует старательно бороться с бактериальными возбудителями кишечных болезней, предупреждать половые инфекции.

Расшифровка анализов

К расшифровке результатов анализов следует привлечь врача-иммунолога. При исследовании имеют значение выявленные аллели, которые обозначаю цифрами. В таблицу записывают и буквенно-цифровые кодировки белков DR и DQ: это названия общих для всех генов DRB1, DQA1, DQB1, к которым как раз и добавляют цифровые шифры аллелей. Проводя HLA типирование по DRB1, результаты учитывают с точностью до 2, по двум оставшимся генам – до 4 цифр. Первые 2 цифры кодируют номер группы вариантов генов, последующие 2 – вариант гена этой группы. Варианты могут быть разделены дробью – это означает, что присутствует один из перечисленных вариантов, но точнее определить не удалось.

Во второй столбик заносят варианты кодируемых геном белков, обнаруженных на поверхности клеток. Иногда вариант белка записывают в скобочках – это означает, что данное название старое, впоследствии оно было скорректировано в ходе молекулярно-генетических исследований.

Лечение

Супругов со схожими HLA-антигенами направляют на лечение. В одних случаях женщине назначают иммунизацию, для осуществления которой используют концентрированную культуру лимфоцитов партнера. Это приводит к многократному возрастанию антигенной нагрузки. В других случаях проводят лечение препаратами иммуноглобулинов человека. При этом достигаются иммуномодулирующий, иммуностимулирующий эффекты.

Если генетическая несовместимость подтвердится, не стоит терять надежду. Такой паре следует обратиться к хорошему специалисту, который бы занимался ведением беременности от зачатия до родов. Важно выполнять все указания врача.

Очень часто вследствие проведенного лечения у пары рождается долгожданный здоровый малыш. Современная медицина располагает необходимыми препаратами, методиками, которые позволяют преодолеть проблему. Дети у таких супругов рождаются полноценными. Единственным последствием генетической несовместимости может быть ослабление иммунной системы, о чем врачи предупреждают будущих родителей.

Что оценивают во время исследования

Исследованию подвергается D-область HLA-системы, а именно гены DR, DQ, частота которых увеличивается или уменьшается при привычном невынашивании беременности.

Точность цифровых кодировок для каждого типа генов разная:

  • DRB1 – до 2, например, DRB1*11;
  • DQA1, DQB1 – до 4, например, DQA1*0501 или DQB1*0301.

В связи с тем, что в одном локусе имеется 2 варианта генов, в расшифровке расписаны все 6 значений.

В таблице показано, как интерпретируются результаты:

Количество совпадений аллелей в 3-х локусах Расшифровка
0 Совместимость, угроза для ребёнка отсутствует.
3-4 Повышенный риск невынашивания беременности.
5-6 Иммунологическая несовместимость, привычное невынашивание.

При интерпретации результатов имеет значение не только количественное совпадение аллелей, но и их строение. По этим параметрам врач составляет генетическую карту и может определить, есть ли у пары шансы на нормальное протекание беременности.

Если число совпадений не критическое, то однозначно говорить, что причиной выкидышей является генетическое несовместимость партнёров, нельзя. Нужно продолжить диагностику и искать факторы бесплодия в другой области, например, психосоматической.

Анализ на HLA и предрасположенность к болезням

Возьмем, допустим, вариант DR3. Практически все люди, больные сахарным диабетом 1 типа имеют вариант DR3. Для того, чтобы посмотреть другие варианты, которые возможны у нас, мы набираем в Википедии просто «HLA DR3», и попадаем на страничку в Википедии, целиком посвященную гену DR3. И здесь, посмотрите, пожалуйста, мы видим — вот связка, которую мы видели на предыдущем слайде. Вот – HLA DR3-DQ2 ассоциированна с сахарным диабетом первого типа.
Поэтому, если мы посмотрим связки уже по гаплотипам, то тогда мы заходим на соответствующую страницу различных справочных изданий, в частности, я беру самое доступное – Википедию, мы можем увидеть те ассоциации с заболеваниями, которые могут быть.
Иногда это очень важно, потому что при невынашивании беременности может быть, допустим, хронический аутоиммунный тиреоидит. Он имеет очень четко выраженную связку с наследственностью. И если мы видим некоторые заболевания, если мы видим, допустим, что связка несет в себе аутоиммунное состояние, то тогда это дает повышение риска того, что именно тот вариант генов, который у вас присутствует, требует какого-то дополнительного обследования.
Безусловно, интерпретация всех этих результатов без консультации врача бывает крайне опасной. Я предупреждаю вас заранее, что самим лучше всё это не интерпретировать, а придти на прием к врачу. Врач должен понимать, что он интерпретирует и каким образом он всё это интерпретирует. Но делать это обязательно должен врач, понимающий то, о чем идет речь. Потому что большинство лабораторий, которые выдают вам результат, что там пишут? Вообще, ничего не пишут: «HLA DRВ1, пациент такой-то, варианты номер 1 и номер 2. Два варианта – и всё. HLA-DQА1 – один вариант, и второй вариант. HLA DQВ1 – один вариант и второй вариант. Вот в какой форме выдается анализ.
Этого достаточно для врача? Достаточно, если врач понимает, о чем идет речь. Так же вы получаете результат по анализу на гормоны. Допустим, сдаете анализ на ТТГ (тиреотропный гормон), и итоговая цифра будет, допустим, 3, 1 – 3,2. Лаборатория свою задачу выполнила — она выдала результат.
Заключение. Если есть заключение, то обычно лаборатория что пишет? Она пишут: «Есть одно совпадение. Два совпадения, три совпадения и так далее. Четыре совпадения, пять совпадений, шесть совпадений». Это заключение? Это никакое не заключение, а просто механистическая констатация факта, по каким «циферкам» и в каком количестве случаев вы совпали друг с другом.
Когда вы сдаете анализ у нас, вы получаете совершенно четкое разделение по гаплотипам, уже сейчас.
На следующем этапе, а мы сейчас будем развивать этот анализ, в нашем анализе вы будете получать гаплотип, выраженный в кодах белков DR1 и DQ5. То есть вот это важно для того, чтобы вы могли проверить по различным справочникам, по научным статьям и другим источникам, ассоциации между теми антигенами тканевой совместимости, которые вы получили, и теми возможными наследственными рисками, которые могут в вашем организме присутствовать. Это очень важный момент, который крайне значим для того, чтобы вы могли правильным образом выстроить тактику. Иногда это может поменять, вообще, всю тактику диспансеризации. Потому что иногда бывает так, что мы выявляем наследственные риски, связанные с повышением той или иной онкологии. И тогда нужно будет с этим работать.
Самое главное, вы должны понимать, что если у вас есть та или иная связка генов, которая в популяционных исследованиях ассоциирована с тем или иным заболеванием или предрасположенностью к заболеванию — это не значит, что у вас обязательно такое заболевание возникнет.
Если у вас в семье ни у кого не было ничего подобного, вероятнее всего, конкретно у вас никакой предрасположенности нет. Но, если у вас в семье нечто подобное уже было, допустим, хронический аутоиммунный тиреоидит, и вы имеете связку, которая обладает повышенной вероятностью, значит, этого нужно опасаться.
Но, если в семье есть повышение риска онкологических заболеваний, и вы видите связку генов, которая у вас ассоциирована с более высоким риском той или иной онкологии, значит, вы попадаете в группу риска. Значит, соответствующим образом нужно выстраивать программу диспансеризации.
Я просто хочу сказать, что здесь всё не так просто, как могло показаться, когда просто считаются вот эти похожести. Потому что, если вы не поймете ключевого понятия гаплотипов, то тогда вы не поймете очень многого в том, как функционирует, как передается и с какими рисками сопряжен этот комплекс гистосовместимости.
HLA-типирование 2 класса DRB1, DQA1, DQB1
HLA — типирование 1 класса (локусы А, В, С)

Бесплодие — это не болезнь, это симптом, говорящий о наличии факторов, которые снижают фертильность у мужа и жены. Как правило, существует не один фактор, а наборы факторов. Тщательное
обследование и улучшение каждого из факторов во многих случаях помогают решить проблему.

Фото: