: 27.07.2026

Проблема биомаркеров крови – «здоровая» нестабильность активности генов

В клинической диагностике часто мыслят бинарными категориями: больной или здоровый, показатели пациента А в сравнении с пациентом Б. Авторы нового исследования меняют это представление, показывая, что изменчивость характеристик у одного индивидуума может быть выше изменчивости между разными. Этот динамический «шум» организма заставляет пересмотреть подходы к поиску и использованию биомаркеров заболеваний

Кровь – наиболее доступный биоматериал человека, который используют как в клинических исследованиях, так и в лабораторной практике. 

Малоизвестный широкой публике термин транскриптомное профилирование обозначает измерение транскриптома, т. е. совокупности всех считанных с ДНК молекул РНК в клетке или ткани, включая кровь. По этому пулу можно судить об интенсивности работы тысяч генов и «считать» текущее функциональное состояние организма, а наличие известных РНК-биомаркеров может указывать на конкретные патологические изменения. 

Этот анализ, для которого достаточно капли крови, представляет собой один из неинвазивных методов персонализированной медицины, перспективных для ранней диагностики, прогнозирования течения болезни, а также мониторинга эффективности терапии. Однако широкому внедрению этой технологии в клинику мешает ограниченность наших знаний о естественной временной изменчивости транскриптома. 

Как известно, организм человека постоянно реагирует на внешние факторы, такие как смена дня и ночи, изменение рациона, стресс и др. И без четкого понимания того, какие колебания активности генов являются нормальной биологической флуктуацией здорового человека, сложно изолировать маркеры болезни от фонового «шума».

Чтобы оценить масштаб этих колебаний, международная группа ученых охарактеризовали колебания транскриптомов крови у 333 жителей Фландрии – исторического региона на северо-западе Европы. У участников исследования трижды в течение полугода брали образцы крови, в которых анализировали РНК, считанные примерно с 14 тыс. генов. Полученные результаты они сравнили с данными, полученными в британском исследовании TwinsUK (свыше 300 однояйцевых и разнояйцовых близнецов), которое позволило разделить влияние генетических факторов и окружающей среды. Они также использовали данные исследования 3480 участников проекта Немецкого центра нейродегенеративных заболеваний DZNE в Бонне.

Как выяснилось, для 85% исследованных генов индивидуальная изменчивость активности (колебания показателей у одного человека в разное время) превосходит изменчивость между разными людьми. 

Этот феномен обусловлен множеством факторов. Важную роль играет сезонность. Исследователи выявили более 4 тыс. генов, систематически меняющих свою активность в зависимости от времени года. В холодные месяцы активнее гены, связанные с врожденным и гуморальным (приобретенным) иммунитетом, что отражает работу защитных механизмов от сезонных инфекций. Летом на первый план выходят гены, связанные с биологическими ритмами, регулирующими сон, метаболизм и гормональный баланс. Существенный вклад в изменчивость транскриптома вносит и время суток, в которое производится забор крови, а также легкие, даже бессимптомные инфекции.

Более «тонкий» пласт изменчивости, который прежде практически игнорировался в биомедицинских исследованиях, связан с альтернативным сплайсингом. Речь идет о процессе, при котором на основе РНК-информации, считанной с одного и того же гена, в конечном итоге производятся функционально различающиеся варианты белков.

Также были обнаружены существенные межполовые различия. У женщин наблюдается более высокая временная изменчивость активности генов, чем у мужчин. В менопаузе изменчивость несколько снижается, однако для большинства генов остается повышенной и в постменопаузе. Профили генной активности мужчин более стабильны, а их индивидуальные различия выражены сильнее. 

Полученные результаты важны для поиска и использования биомаркеров. Дело в том, что клинические исследования зачастую выполнялись на мужчинах, а их результаты переносились на женщин без корректировки. Теперь стало понятно, что биомаркер, который у мужчин надежно работает, у женщин может нуждаться в иной интерпретации. 

Конечно, не все гены ведут себя таким образом. Примерно 15% генов, связанных с работой Т- и В-клеточного адаптивного иммунитета, остаются у человека с течением времени стабильными. Эти гены практически не подвержены сезонным колебаниям, но значительно различаются у разных людей, выполняя роль уникального молекулярного «отпечатка пальца», сохраняющегося неизменным на протяжении многих месяцев. Именно на таких стабильных показателях, по мнению ученых, и должна основываться точная медицина, а не на усредненных «портретах» пациентов.

Таким образом, значительная часть изменений активности генов, которые интерпретировались как биомаркеры заболеваний, может оказаться обычными физиологическими колебаниями. Этот вывод не обесценивает результаты прошлых работ, но требует более серьезного отношения к таким факторам, как пол пациента, сезон и время суток взятия анализа. Все эти характеристики нужно рассматривать как биологические переменные, а не формальные отметки в протоколах. 

Сами протоколы клинических исследований также нуждаются в изменениях. Необходимо учитывать время забора крови, а также заменить единичные анализы серией повторных, оценивая их в динамике. И, конечно, надо быть готовыми к пересмотру списков генов, уже классифицированных в качестве биомаркеров.

Фото: https://www.hamichlol.org, https://med.stanford.edu

Публикации по теме:

Красноречивые метаболиты

Биотехнологии – медицине будущего

Лечить не болезнь, а больного

На пути к персонализированной медицине. Проблемы лекарственной терапии онкозаболеваний

: 27.07.2026