Открыть сервис
Главная → Блог → HLA-типирование

HLA-типирование

HLA-типирование — это лабораторный метод определения аллельных вариантов генов главного комплекса гистосовместимости человека (Human Leukocyte Antigen, HLA). Данный анализ позволяет установить индивидуальный набор белков-антигенов, расположенных на поверхности большинства клеток организма, которые играют ключевую роль в распознавании «своего» и «чужого» иммунной системой. HLA-типирование широко применяется в трансплантологии, трансфузиологии, репродуктивной медицине, а также в диагностике и прогнозировании некоторых аутоиммунных и инфекционных заболеваний.

История открытия и развития метода

Открытие системы HLA

В 1950-х годах французский иммунолог Жан Доссе (Jean Dausset) обнаружил, что у пациентов, перенёсших множественные переливания крови, в сыворотке появляются антитела, реагирующие с лейкоцитами других людей. Это привело к открытию первого лейкоцитарного антигена — MAC (позднее названного HLA-A2). В 1980 году Доссе, вместе с Барухом Бенасеррафом и Джорджем Снеллом, получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине за открытие генов главного комплекса гистосовместимости.

Эволюция методов типирования

Первоначально HLA-типирование проводилось серологическими методами: сыворотки, содержащие известные антитела, смешивали с лимфоцитами пациента и оценивали реакцию (микролимфоцитотоксический тест). Этот метод, разработанный в 1960-х годах Полом Терасаки, был стандартом до 1990-х годов. Однако он имел ограничения: низкое разрешение, зависимость от качества сывороток и невозможность типирования некоторых аллелей.

С развитием молекулярной биологии в 1990-х годах появились ДНК-методы: сначала ПЦР с последовательно-специфическими праймерами (PCR-SSP), затем ПЦР с обратной гибридизацией (PCR-SSO) и, наконец, секвенирование нового поколения (NGS). Современные технологии позволяют определять не только серологические специфичности, но и точные нуклеотидные последовательности генов, что обеспечивает высокое разрешение.

Структура и функции системы HLA

Генетическая организация

Гены HLA расположены на коротком плече 6-й хромосомы (6p21.3) и занимают около 4 миллионов пар оснований. Система делится на три класса:

  • Класс I (HLA-A, -B, -C) — кодирует белки, экспрессируемые на всех ядросодержащих клетках. Они представляют фрагменты внутриклеточных белков (включая вирусные) цитотоксическим Т-лимфоцитам.
  • Класс II (HLA-DR, -DQ, -DP) — кодирует белки, экспрессируемые на антигенпрезентирующих клетках (дендритные клетки, макрофаги, В-лимфоциты). Они представляют фрагменты внеклеточных белков Т-хелперам.
  • Класс III — содержит гены, кодирующие компоненты системы комплемента (C2, C4, фактор B), фактор некроза опухоли (TNF) и другие белки, не связанные напрямую с презентацией антигенов.

Полиморфизм

Система HLA является наиболее полиморфной в геноме человека: на 2024 год описано более 40 000 аллелей (по данным базы IPD-IMGT/HLA). Наибольшее разнообразие характерно для генов HLA-B, HLA-DRB1 и HLA-DQB1. Полиморфизм обеспечивает способность иммунной системы распознавать огромное количество патогенов, но одновременно создаёт главное препятствие для трансплантации.

Показания и цели HLA-типирования

Трансплантация органов и тканей

Основное применение — подбор совместимого донора для пересадки почки, печени, сердца, лёгких, поджелудочной железы и костного мозга. Чем больше совпадений по HLA-антигенам, тем ниже риск отторжения трансплантата и развития реакции «трансплантат против хозяина» (РТПХ) при пересадке гемопоэтических стволовых клеток.

Переливание тромбоцитов

У пациентов с рефрактерностью к трансфузиям тромбоцитов (например, при апластической анемии или лейкозах) HLA-типирование позволяет подобрать совместимые тромбоцитарные концентраты, чтобы избежать их разрушения антителами реципиента.

Репродуктивная медицина

При привычном невынашивании беременности и неудачных попытках ЭКО исследуют совместимость супругов по HLA-антигенам. В некоторых случаях повышенное сходство может быть связано с иммунологическими причинами бесплодия.

Диагностика аутоиммунных заболеваний

Определённые аллели HLA ассоциированы с повышенным риском развития заболеваний:

Фармакогенетика

Некоторые аллели HLA связаны с риском тяжёлых побочных реакций на лекарства. Например, HLA-B5701 — с гиперчувствительностью к абакавиру (антиретровирусный препарат), HLA-B1502 — с синдромом Стивенса — Джонсона при приёме карбамазепина. В США и странах ЕС перед назначением этих препаратов обязательно проводят HLA-типирование.

Методы HLA-типирования

Серологическое типирование

Классический метод, основанный на реакции лимфоцитов с панелью сывороток, содержащих антитела к известным HLA-антигенам. Результат оценивают по гибели клеток (микролимфоцитотоксический тест). Метод устарел, но в некоторых лабораториях используется для низкоразрешающего типирования.

Молекулярно-генетические методы

ПЦР-SSP (Sequence-Specific Primers)

Используются пары праймеров, комплементарные только определённым аллелям. Амплификация продукта указывает на наличие аллеля. Метод быстрый (2–3 часа), но требует большого количества праймеров для покрытия всех вариантов.

ПЦР-SSO (Sequence-Specific Oligonucleotides)

Амплифицированный продукт гибридизуют с набором олигонуклеотидных зондов, иммобилизованных на мембране или микрочипе. Позволяет типировать до среднего разрешения (4–6 цифр).

Секвенирование по Сэнгеру

Определение точной нуклеотидной последовательности экзонов генов HLA. Обеспечивает высокое разрешение, но трудоёмко и дорого для массового скрининга.

Секвенирование нового поколения (NGS)

Современный стандарт. Позволяет одновременно типировать все гены HLA с высоким разрешением (до 8 цифр), выявлять редкие аллели и новые варианты. Используется в регистрах доноров костного мозга и крупных трансплантационных центрах.

Интерпретация результатов

Результаты HLA-типирования записывают в виде цифрового кода, например: HLA-A02:01, HLA-B07:02, HLA-DRB115:01. Первые две цифры указывают на серологическую группу, следующие — на конкретный аллель. При низком разрешении указывают только первые две цифры (например, HLA-A02).

HLA-типирование в России

Организация службы

В России HLA-типирование проводится в лабораториях при крупных трансплантационных центрах (например, НМИЦ трансплантологии и искусственных органов имени В. И. Шумакова, НМИЦ гематологии, НМИЦ онкологии имени Н. Н. Блохина) и в ряде частных лабораторий. С 2012 года действует Федеральный регистр доноров костного мозга, который объединяет данные о типированных добровольцах.

Нормативное регулирование

Приказ Минздрава России от 31 октября 2012 года № 107н «Об утверждении Порядка оказания медицинской помощи по профилю «трансплантация органов и (или) тканей человека»» устанавливает обязательность HLA-типирования для всех пар донор-реципиент при трансплантации почки, печени, сердца, лёгких и поджелудочной железы. Для трансплантации гемопоэтических стволовых клеток требуется высокоразрешающее типирование по генам HLA-A, -B, -C, -DRB1 и -DQB1.

Регистр доноров костного мозга

По состоянию на 2024 год в российском регистре насчитывается около 200 000 потенциальных доноров, типированных по системе HLA. Ведётся работа по расширению регистра и внедрению NGS-типирования для повышения точности подбора.

Ограничения и этические аспекты

Технические ограничения

  • Высокая стоимость высокоразрешающего типирования (от 10 000 до 30 000 рублей за панель генов).
  • Необходимость квалифицированного персонала и дорогостоящего оборудования.
  • Возможность ложноположительных или ложноотрицательных результатов при использовании устаревших методов.

Этические вопросы

  • Конфиденциальность генетических данных: результаты HLA-типирования могут раскрывать информацию о родственных связях и предрасположенности к заболеваниям.
  • Информированное согласие: доноры и реципиенты должны быть осведомлены о целях анализа и возможных последствиях.
  • Дискриминация: теоретически возможна дискриминация при трудоустройстве или страховании на основе генетических данных, хотя в России действует Федеральный закон «О персональных данных», ограничивающий такое использование.

Перспективы развития

Внедрение NGS в рутинную практику

Снижение стоимости секвенирования и развитие биоинформатических алгоритмов делает NGS-типирование доступным для массового использования. Ожидается, что к 2030 году он станет стандартом для всех трансплантационных программ.

HLA-типирование и персонализированная медицина

Исследуются ассоциации HLA с эффективностью иммунотерапии (например, ингибиторов контрольных точек PD-1/PD-L1). Некоторые аллели HLA связаны с лучшим ответом на терапию, что может быть использовано для прогнозирования.

Развитие регистров доноров

В России и других странах продолжается работа по созданию национальных и международных регистров доноров костного мозга, что требует массового HLA-типирования добровольцев. В перспективе возможно создание глобального банка данных, объединяющего миллионы профилей.

Источники

  1. Dausset J. Le complexe majeur d'histocompatibilité chez l'homme. — Paris: Flammarion, 1981. — 320 p.
  2. Marsh S.G.E., Albert E.D., Bodmer W.F. et al. Nomenclature for factors of the HLA system, 2010 // Tissue Antigens. — 2010. — Vol. 75, № 4. — P. 291–455.
  3. Приказ Минздрава России от 31.10.2012 № 107н «Об утверждении Порядка оказания медицинской помощи по профилю «трансплантация органов и (или) тканей человека»».
  4. Федеральный закон от 27.07.2006 № 152-ФЗ «О персональных данных».
  5. Robinson J., Halliwell J.A., Hayhurst J.D. et al. The IPD and IMGT/HLA database: allele variant databases // Nucleic Acids Research. — 2015. — Vol. 43 (D1). — P. D423–D431.
  6. Трансплантология: руководство / под ред. В.И. Шумакова. — М.: Медицина, 2006. — 544 с.
  7. HLA-типирование в клинической практике / под ред. Е.В. Барановой. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2018. — 256 с.

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →

Похожие материалы