Биохимическая группа (1-врач-лаборант-генетик в/к, медицинская сестра 1 к., лаборант-исследователь, фельдшер-лаборант, рук. д.б.н. ст.н.сотр. Кащеева Т.К.)

Научно-практическая и учебная деятельность лаборатории:

• Медико-генетическое консультирование

• Ультразвуковые исследования плода

• Пренатальная и постнатальная диагностика наследственных и врожденных болезней.

• Генетическое тестирование наследственной предрасположенности

• Неивазивная диагностика пола и Rh-фактора плода по ДНК плода в крови беременной женщины.

• Разработка невирусных векторов для доставки генных конструкций и микроРНК в клетки млекопитающих in vivo и in vitro.

• Молекулярно-генетическая диагностика частых хромосомных болезней методом QF-PCR.

• Биохимический скрининг.

• Геномная дактилоскопия (идентификация личности и установление отцовства).

• Методическая помощь в организации и развитии медико-генетической службы Санкт-Петербурга и Северо–Западного региона РФ.

• Подготовка и повышение квалификации специалистов по медицинской и лабораторной генетике и специалистов по пренатальной диагностике наследственной и врожденной патологии.

• Лаборатория входит в состав Научно-образовательного центра (НОЦ) кафедры генетики и селекции СПбГУ.

Основные научно-практические достижения:

• Разработаны, модифицированы и внедрены современные методы исследования:

• биохимический скрининг маркерных белков в крови беременных во II триместре; оригинальные программы расчета риска по результатам скрининга; комбинированный (биохимический и ультразвуковой), скрининг в I-м триместре; оценка комплексного риска и оптимизированные клинико-лабораторные и организационные составляющие пренатального биохимического скрининга;

• безопасные инвазивные методы пренатальной диагностики на любом сроке беременности (их усовершенствование позволило снизить риск послеоперационных осложнений до 0,2%);

• оригинальные методы пренатального кариотипирования и уточняющей диагностики при обнаружении аномалий кариотипа, методы исследования функциональной активности хромосом в эмбриогенезе человека;

• арсенал современных методов ДНК-диагностики, необходимый для идентификации мутаций, анализа генетического полиморфизма, для прямой и косвенной пренатальной диагностики моногенных болезней;

• ДНК-диагностика наследственной предрасположенности с помощью биочипов;

• алгоритм пренатальной диагностики в режиме «клиники одного дня»;

• молекулярно-генетический метод пренатальной диагностики частых хромосомных болезней;

• ДНК-диагностика генных и хромосомных болезней на единичных изолированных клетках и бластомерах.

Благодаря этим методам:

• созданы и внедрены в практику оптимальные алгоритмы пренатальной диагностики хромосомных и моногенных болезней;

• разработаны оригинальные методы для пренатального кариотипирования и уточняющей диагностики хромосомных аномалий у плода на любом сроке беременности;

• разработаны оригинальные алгоритмы ДНК-диагностики моногенных болезней (муковисцидоз, фенилкетонурия, миотоническая дистрофия, хорея Гентингтона, адрено-генитальный синдром, спинальная мышечная атрофия Верднига-Гоффмана, миодистрофия Дюшенна, гемофилия А и В, синдром фрагильной Х-хромосомы); определены спектры диагностически важных мутаций соответствующих генов у больных этими заболеваниями в Северо-Западном и некоторых других регионах РФ;

• идентифицированы гены-кандидаты наследственной предрасположенности жителей Санкт-Петербурга и Северо-Западного региона РФ к частым мультифакторным заболеваниям, а также гены, влияющие на процессы старения и занятия спортом;

• созданы панели генов-кандидатов для тестирования наследственной предрасположенности к частым мультифакторным болезням (остеопороз, бронхиальная астма, диабет, артериальная гипертензия, тромбофилия, метаболический синдром), к некоторым онкологическим заболеваниям, к болезням, препятствующим или серьезно осложняющим беременность (эндометриоз, гестозы, привычное невынашивание, плацентарная недостаточность), а также для тестирования генетических факторов старения и занятий спортом;

• разработаны биочипы для диагностики полиморфизма генов системы детоксикации (фармачип), заболеваний сердечно-сосудистой системы (кардиочип), а также наследственных форм тромбофилии (тромбочип).

В результате этих достижений:

• создана эффективная служба пренатальной диагностики в таком мегаполисе, как Санкт-Петербург; за 25 лет в лаборатории проведено свыше 14 000 инвазивных диагностик наследственных болезней, в результате которых выявлено 1029 плодов с хромосомными (734) и генными (295) болезнями, и около 13 000 женщин групп высокого риска родили заведомо здоровых детей;

• создано новое научно-практическое направление – персонализированная предиктивная медицина, в рамках которой получила дальнейшее развитие концепция «генетического паспорта», методическую основу которой сегодня составляет не только тестирование генов-кандидатов мультифакторных болезней, но и выяснение особенностей их экспрессии и эпистатических взаимодействий;

• разработана и внедряется в клиническую практику «Генетическая карта репродуктивного здоровья», являющаяся неотъемлемой составной частью программы «Паспорт здоровья женщины»;

• заложены концептуальные и методические основы нового научного направления – функциональной геномики хромосом, в рамках которого получены принципиально новые факты, касающиеся особенностей структурно-функциональной организации хромосом человека на разных стадиях эмбриогенеза;

• созданы, запатентованы и проходят испытания перспективные невирусные векторы адресной доставки генных конструкций в клетки человека; создан соответствующий международным стандартам регистр больных с миодистрофией Дюшенна и спинальной мышечной атрофией; оптимизированы алгоритмы молекулярно-генетической диагностики и терапии этих наследственных болезней.

Подготовка кадров

25 лет на базе лаборатории выполнены и успешно защищены

• 8 докторских и 54 кандидатские диссертации (в том числе 17 - сотрудниками лаборатории),

• более 70 дипломных, бакалаврских работ и магистерских диссертаций,

• свыше 200 специалистов из медико-генетических и перинатальных центров России и Ближнего Зарубежья прошли краткосрочные курсы повышения квалификации на рабочем месте.

Педагогическая деятельность

Со дня основания лаборатория является базой для подготовки студентов биолого-почвенного и медицинского факультетов СПбГУ.

• Проводятся курсы лекций и практических занятий по медицинской генетике

• для студентов медицинского факультета СПбГУ, курсантов ВМА, студентов Педиатрической медицинской академии;

• для студентов биолого-почвенного факультета СПбГУ в рамках авторских магистерских программ “Эмбриология человека и пренатальная диагностика наследственных и врожденных болезней” (1997-2002) и «Генетика человека» (с 2006 г.)

• для врачей и учителей, повышающих квалификацию в учреждениях последипломного образования СПб (Медицинская академия постдипломного образования, Академия постдипломного педагогического образования, Ленинградский областной институт развития образования).

Основные публикации:

Монографии:

1. Dyban AP, Baranov VS - "Cytogenetics of Mammalian Embryonic Development' Clarendon Press , Oxford, 1987, 362pp; (English),

2. Dyban AP, Baranov WS." Die Zytogenetik der Sauger-Embryogenese Experimentelle Studien zu den Irrwegen und zur Auslese wahrend der Verteilung des Genoms".Pareys Studientexte 64 Verlag Paul Parey, Berlin, Hamburg1989, 289s, (Deutch);

3. Дыбан А.П., Баранов В.С. "Цитогенетика развития млекопитающих" Наука, М. 1976, 262стр.

4. Горбунова В.Н., Баранов В.С. "Введение в молекулярную диагностику и генотерапию наследственных заболеваний" / СПб, "Специальная литература".-1997.-286стр.

5. Баранов В.С., Баранова Е.В., Иващенко Т.Э., Асеев М.В. Геном человека и гены "предрасположенности". Введение в предиктивную медицину. СПб.: Интермедика. 2000.272стр.

6. Иващенко Т.Э, Баранов В.С. Биохимические и молекулярно-генетические основы патогенеза муковисцидоза. СПб: Интермедика. 2002, 256 стр.

7. Баранов В.С., Иващенко Т.Э., Баранова Е.В., Асеев М.В., Глотов А.С., Глотов О.С., Беспалова О.Н., Демин Г.С., Москаленко М.В., Швед Н.Ю. Генетический паспорт основа индивидуальной и предиктивной медицины. Под ред. В. С. Баранова — СПб.: «Изд-во Н-Л», ООО, 2009. — 452 с.

Учебники и учебные пособия:

Баранов В., Горбунова В., Ефремов Г. и др. (9 соавторов). Медицинска генетика. Учебник за студенти по медицина и биология и за специализиращи лекари. / Под ред.Тончевой Д., Лалчева С. Софia. Ciela издательска къща. 1999. 470 С.

Методические и справочные пособия:

1. Баранов В.С., Горбунова В.Н., Иващенко Т.Э. Пренатальная диагностика, медико-генетическое консультирование и профилактика муковисцидоза (кистозного фиброза). Методические рекомендации. Минздрав СССР, Москва, 1991. 30 с.

3. Орлов А.В., Салова Н.Н., Алферов В.П., Сидорова Т.А., Чугунова О.В., Баранов В.С., Иващенко Т.Э. Муковисцидоз (клиника, диагностика, лечение, диспансеризация, организация лечения). Методические рекомендации. СПб, 1997, 63Стр.

4. В.С.Баранов, В.Х.Хавинсон Определение генетической предрасположенности к некоторым мультифакториальным заболеваниям. Генетический паспорт. Методические рекомендации. СПб, 2001, 47 Стр.

5. Баранов В.С., Кузнецова Т.В., Иващенко Т.Э., Кащеева Т.К. Гл.13. Пренатальная диагностика. Медицинская лабораторная диагностика (программы и алгоритмы) / Под ред. Карпищенко А.И. СПб, Интермедика. 1997 (1-е изд.), с. 203-227.

6. Баранов В.С., Горбунова В.Н., Вахарловский В.Г., Иващенко Т.Э. Кузнецова Т.В. Гл.14. Наследственные болезни. Медицинская лабораторная диагностика (программы и алгоритмы) / Под ред. Карпищенко А.И. СПб, Интермедика. 1997 (1-е изд.),стр.180—202.

7. Баранов В.С., Кузнецова Т.В., Иващенко Т.Э., Кащеева Т.К. Гл.13. Пренатальная диагностика. Медицинская лабораторная диагностика (программы и алгоритмы) / Под ред. Карпищенко А.И. СПб, Интермедика. 2001 (2-е изд.), стр.249-272.

8. Баранов В.С., Горбунова В.Н., Вахарловский В.Г., Иващенко Т.Э. Кузнецова Т.В. Гл.14. Наследственные болезни. Медицинская лабораторная диагностика (программы и алгоритмы) / Под ред. Карпищенко А.И. СПб, Интермедика. 2001 (2-е изд.),стр.273-297.

9. Кащеева Т.К., Горбунова В.Н., Баранов В.С. гл.11. Амниотическая жидкость. Медицинские лабораторные технологии. Справочник. т.1. / Под ред. Карпищенко А.И.1998.СПб.Интермедика.cтр.250-260.

10. Кузнецова Т.В., Логинова Ю.А., Чиряева О.Г., Пендина А.А., Баранов В.С. Гл.27. Цитогенетические методы. Медицинские лабораторные технологии. Справочник. т.2. / Под ред. Карпищенко А.И. СПб, Интермедика. СПб. Интермедика.1999.стр.603-617.

11. Иващенко Т.Э., Асеев М.В., Баранов В.С. Гл.29. Методы молекулярной диагностики генных болезней. Медицинские лабораторные технологии. Справочник. т.2. / Под ред. Карпищенко А.И. СПб, Интермедика. СПб. Интермедика. 1999. стр.603-617.

12. Баранов В.С., Иващенко Т.Э., Глотов А.С., Глотов О.С., Швед Н.Ю., Асеев М.В., Кречмар М.В., Потин В.В., Зайнулина М.С., Беспалова О.Н., Мозговая Е.В., Ермолинская М.И., Оржанова О.Н., Тарасова М.А., Лаврова О.С. Определение наследственной предрасположенности к некоторым частым заболеваниям при беременности. Генетическая карта репродуктивного здоровья: методические рекомендации. Под ред. В. С. Баранова и Э. К. Айламазяна. — СПб.: «Изд-во Н-Л», ООО, 2009. — 66 стр.

Основные статьи:

1. Baranov V.S., Gorbunova V.N., Ivaschenko T.E. et al. Five years experience in prenatal diagnosis of cystic fibrosis in the USSR. Prenat.Diagn. 1991; 12:127-135.

2. Баранов В.С.Хромосомный импринтинг и наследственные болезни. Биополимеры и клетка. 1991; 7(2):73-79.

3. Baranov V.S., Gorbunova V.N., Malysheva, et al. Dystrophin gene analysis and prenatal diagnosis of Duchenne muscular dystrophy in Russia // Prenat.Diagn.- 1993.-V.13.-P.323-333.

4. Baranov V.S. Molecular diagnosis of some common genetic diseases in Russia and in the former USSR. Present & Future/J/Med/Genet/1993,30(2),143-146;

5. Баранов В.С. Ранняя диагностика наследственных болезней в России. Современное состояние и перспективы // Междунар.мед.обзоры.-1994.-Т.2, N4.-С.236-243.

6. Baranov V.S. Human Genome Research and Its possible Application to the Control of Genetic Disorders. In: Genetic Approaches to Non-communicable Diseases. K.Berg,V. Bulyjenkov, Y.Christen Edrs., Springer-Verlag.-1995.-Р.105-112.

7. Baranov V.S., Ivaschenko T., Bakay M., et al. Proportion of GSTM1 0/0 genotype in some Slavic populations and its correlation with cystic fibrosis and some multifactorial diseases//Hum.Genet.-1996.-V.97.-P.516-520.

8. Baranov V.S. Peculiarities of organization, some results, current problems and prenatal diagnosis service in Russia // Cesko-Slovenska Pediatrie.-1997.-7.-P.461-464.

9. Baranov V.S., Ginter E.K. Genetic Services in Russia. In: Concerted Action on Genetic Services in Europe (CAGSE-Report,Manchester).// Europ.J.Hum.Genet.-1997.-V.5.-P.

10. Baranov A., Glazkov P., Kiselev A., Ostapenko O., Mikhailov V., Ivaschenko T., Sabetsky V., Baranov V. Local and distant transfection of mdx muscle fibers with dystrophin and LacZ genes delivered in vivo by synthetic microspheres // Gene Therapy.-1999.-V.6.-P.1406-1414.

11. Баранов В.С., Баранов А.Н. Генная терапия моногенных наследственных болезней. Миодистрофия Дюшенна. //Вопросы Мед. Хим., 2000, 46, 3, с. 279-293.

12. Баранов В.С. Молекулярная медицина - основа генной терапии // Мол. биол.-2000.-т.34,4.-с.684-695.

13. Баранов В.С. Геном человека как научная основа профилактической медицины //Вестн.РАМН.-2000.-№10,стр27-37;

14. Баранов В.С.-Молекулярная медицина: молекулярная диагностика, превентивная медицина и генная терапия. Мол.Биол.2000, 34,№4, 684-6954

15. Баранов В.С. -Программа "Геном человека" как научная основа профилактической медицины. Вестн.РАМН,2000 №10, 27-37;

16. Баранов В.С.,Баранов А.Н.,Зеленин А.В. -Современное состояние и перспективы генной терапии миодистрофии Дюшенна в мире и в России Генетика2001,37,№8,1046-1054;

17. Баранов В.С., Айламазян Э.К.- Новые молекулярно-генетические подходы в профилактике, диагностике и лечении наследственных и мультифакториальных заболеваний. Медицинский академический .журнал 2001, 1,№3, 33-44.

18. Gra O.A., Glotov A.S., Nikitin E.A., Glotov O.S., Kuznetsova V.E., Chudinov A.V., Sudarikov A.B., Nasedkina T.V. Polymorphisms in xenobiotic-metabolizing genes and the risk of chronic lymphocytic leukemia and non-Hodgkin's lymphoma in adult Russian patients // American Journal of Hematology. 2008. V. 83(4). P. 279-287.

19. Egorova A., Kiselev A., Hakli M., Ruponen M., Baranov V., Yrtti A. Chemokine –derived peptides as carriers for gene delivery to CXCR4 expressing cells // J.Genet.Med. 2009.V.11..PP.772-781

20. Pendina A.A., Efimova O.A.,Fedorova I.D., Leontieva O.A., Shilnikova E.M.,Lezhnina J.G. ,Baranov V.S. DNA methylation patterns of metaphase chromosomes in human preimplantation embryos // Cytogenet Genome Res 2011; 132:1-7 (DOI:10.1159/000318673).