Введение. Поиск специфических молекулярно-генетических маркеров риска развития осложнений инфекционных заболеваний является актуальным направлением современной медико-биологической науки. Материалы и методы. Для решения этой задачи нами разработана программа для ЭВМ MiDA. В программе реализован комплексный подход, позволяющий проводить отбор потенциальных маркеров на основании показателей изменения уровня экспрессии ряда генов в группах сравнения и значимости признака для классификации - отнесения образцов к анализируемым группам. Результаты исследования. С помощью программы MiDA проведен поиск молекулярно-генетических маркеров риска развития тяжелой формы течения лихорадки денге и хронической формы бруцеллеза. В результате исследования в качестве маркера риска осложнения лихорадки денге предложен ген HSPA6, экспрессия которого в периферической крови пациентов с тяжелой формой течения болезни снижалась. К маркерам хронической формы течения бруцеллеза отнесли снижение экспрессии микроРНК hsa-miR-198 и hsa-miR-501-3p, а также повышение экспрессии микроРНК hsa-miR-618 в CD4+ Т-лимфоцитах. Выводы. Продемонстрирована возможность применения программы MiDA для анализа больших данных, полученных с помощью современных технологий (секвенирование, биочипы и др.). Возможно расширение сферы применения программы для анализа экспрессии генов, транскриптов и белков при заболеваниях различного генеза, определения молекулярных механизмов реализации патологического процесса, поиска диагностических и прогностических маркеров заболевания, а также потенциальных мишеней для разработки средств таргетной терапии.
Introduction. The search for specific molecular and genetic markers of the risk of developing infectious disease complications is a current area of research in modern medical and biological science. Materials and methods. In order to solve this issue, we developed a MiDA software that implements an integrated approach allowing for selection of potential markers on the basis of indicators of expression fold change of a number of genes in the comparison groups and the feature importance for classification, i.e. the assignment of samples to the analyzed groups. Results. Using the MiDA software, we searched for molecular and genetic markers of the risk of developing severe dengue fever and chronic brucellosis. As a result of the study, the HSPA6 gene was proposed as a risk marker for the dengue complication. HSPA6 expression was reduced in the peripheral blood samples of severe dengue cases. Markers of chronic brucellosis included a decrease in the expression of miRNA hsa-miR-198 and hsa-miR-501-3p, as well as an increase in the expression of miRNA hsa-miR-618 in CD4+ T-lymphocytes. Conclusion. We demonstrated the possibility of applying the MiDA software to the analysis of big data obtained using modern techniques (sequencing, biochips, etc.). It is possible to expand the scope of the software application in order to analyze the expression of genes, transcripts and proteins in diseases of various origins, to determine molecular mechanisms of the pathological process, to search for diagnostic and prognostic markers of the disease, as well as potential targets for the development of specific therapies.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.