pulmoПульмонологияPULMONOLOGIYA0869-01892541-9617Scientific and Practical Journal “PULMONOLOGIYA” LLC10.18093/0869-0189-2024-34-2-264-270pulmo-4452Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯBRIEF REPORTSИзучение функциональной активности канала CFTR у пациента с генотипом [L467F;F508del]/W1310XFunctional activity of the CFTR channel in a patient with the [L467F;F508del]/W1310X genotypehttps://orcid.org/0000-0002-2195-3025КрасноваМ. Г.KrasnovaM. G.

Краснова Мария Геннадьевна – аспирант, младший научный сотрудник лаборатории генетики стволовых клеток

115478, Москва, ул. Москворечье, 1

Maria G. Krasnova, Postgraduate Student, Junior Researcher, Stem Cell Genetics Laboratory

ul. Moskvorechye 1, Moscow, 115522

krasnova.m.g0605@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-2066-0009МокроусоваД. О.MokrousovaD. O.

Мокроусова Диана Олеговна – лаборант-исследователь лаборатории генетики стволовых клеток

115478, Москва, ул. Москворечье, 1

Diana O. Mokrousova, Laboratory Researcher, Stem Cell Genetics Laborator

ul. Moskvorechye 1, Moscow, 115522

diana-mok2000@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5035-6396ЕфремоваА. С.EfremovaA. S.

Ефремова Анна Сергеевна – к. б. н., ведущий научный сотрудник, лаборатории генетики стволовых клеток

115478, Москва, ул. Москворечье, 1

Anna S. Efremova, Candidate of Biology, Leading Researcher, Stem Cell Genetics Laboratory

ul. Moskvorechye 1, Moscow, 115522

anna.efremova.83@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-8814-5532МельяновскаяЮ. Л.MelyanovskayaYu. L.

Мельяновская Юлия Леонидовна – научный сотрудник научно-клинического отдела муковисцидоза Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова» Министерства науки и высшего образования Российской Федерации; научный сотрудник научно клинического отдела муковисцидоза Государственного бюджетного учреждения здравоохранения Московской области «Научно-исследовательский клинический институт детства Министерства здравоохранения Московской области»

115478, Москва, ул. Москворечье, 1,

115093, Московская обл., Мытищи, ул. Коминтерна, 24А, стр. 1

Yuliya L. Melyanovskaya, Researcher, Scientific and Clinical Department of Cystic Fibrosis, Federal State Budgetary Scientific Institution “Research Centre for Medical Genetics”, Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation; Researcher, Scientific and Clinical Department of Cystic Fibrosis, State Budgetary Healthcare Institution of the Moscow region “Research Clinical Institute of Childhood”, Healthcare Ministry of Moscow Region

ul. Moskvorechye 1, Moscow, 115522,

ul. Kominterna 124A, build. 1, Moskovskaya obl., Mytishchi, 141009

melcat@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2206-1528ШерманВ. Д.ShermanV. D.

Шерман Виктория Давидовна – к. м. н., ведущий научный сотрудник научно-клинического отдела муковисцидоза

115478, Москва, ул. Москворечье, 1

Viktoriya D. Sherman, Candidate of Medicine, Leading Researcher, Research and Clinical Division of Cystic Fibrosis

ul. Moskvorechye 1, Moscow, 115522

tovika@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0481-256XБухароваТ. Б.BukharovaT. B.

Бухарова Татьяна Борисовна – к. б. н., ведущий научный сотрудник лаборатории генетики стволовых клеток

115478, Москва, ул. Москворечье, 1

Tatiana B. Bukharova, Candidate of Biology, Leading Researcher, Stem Cell Genetics Laboratory

ul. Moskvorechye 1, Moscow, 115522

bukharova-rmt@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2438-1605ГольдштейнД. В.GoldshteinD. V.

Гольдштейн Дмитрий Вадимович – д. б. н., профессор, заведующий лабораторией генетики стволовых клеток

115478, Москва, ул. Москворечье, 1

Dmitry V. Goldshtein, Doctor of Biology Professor, Head of the Stem Cell Genetics Laboratory

ul. Moskvorechye 1, Moscow, 115522

dvgoldrm7@gmail.comФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Медико-генетический научный центр имени академика Н.П.Бочкова» Министерства науки и высшего образования Российской ФедерацииРоссияFederal State Budgetary Scientific Institution “Research Centre for Medical Genetics”, Ministry of Science and Higher Education of the Russian FederationRussian FederationФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Медико-генетический научный центр имени академика Н.П.Бочкова» Министерства науки и высшего образования Российской Федерации;РоссияFederal State Budgetary Scientific Institution “Research Centre for Medical Genetics”, Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation; State Budgetary Healthcare Institution of the Moscow region “Research Clinical Institute of Childhood”, Healthcare Ministry of Moscow RegionRussian Federation202415032024342264270Copyright © Краснова М.Г., Мокроусова Д.О., Ефремова А.С., Мельяновская Ю.Л., Шерман В.Д., Бухарова Т.Б., Гольдштейн Д.В., 20242024Краснова М.Г., Мокроусова Д.О., Ефремова А.С., Мельяновская Ю.Л., Шерман В.Д., Бухарова Т.Б., Гольдштейн Д.В.Krasnova M.G., Mokrousova D.O., Efremova A.S., Melyanovskaya Y.L., Sherman V.D., Bukharova T.B., Goldshtein D.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.pulmonology.ru/pulm/article/view/4452

Важным фактором, оказывающим влияние на тяжесть муковисцидоза (МВ) и эффективность лечения, является наличие комплексных аллелей (КА) в гене CFTR ≥ 2 вариантов на одном аллеле. Влияние таких аллелей на проявления МВ изучено недостаточно.

Целью работы явилось исследование влияния КА [L467F;F508del] на фенотипические проявления МВ и эффективность таргетной терапии на модели кишечных органоидов (КО) у пациента с генотипом [L467F;F508del]/W1310X.

Материалы и методы

Материалы и методы. На примере истории болезни пациентки с генотипом [L467F;F508del]/W1310X представлены методы определения разницы кишечных потенциалов (ОРКП), КО, форсколиновый тест.

Результаты

Результаты. У пациентки выявлено заболевание прогрессирующего характера с явной деградацией легочной функции. При использовании метода ОРКП показано отсутствие функции хлорного канала. По данным исследования на культуре КО, полученной из ткани кишечника, показана полная утрата функциональной активности хлорного канала. Кроме того, КА [L467F;F508del] оказался нечувствительным к действию всех протестированных CFTR-модуляторов.

Заключение

Заключение. КА [L467F;F508del], нечувствительный к действию ни одного из зарегистрированных таргетных препаратов, вызывает полную утрату функционального белка CFTR.

An important factor influencing the severity of cystic fibrosis (CF) and the effectiveness of treatment is the presence of complex alleles in the CFTR gene ≥ 2 variants in one allele. The influence of such alleles on the manifestations of CF has not been sufficiently studied.

The aim of this study was to investigate the effect of the complex allele [L467F;F508del] on the phenotypic manifestations of CF and the efficacy of targeted therapy in an intestinal organoid (IO) model in a patient with the [L467F;F508del]/W1310X genotype.

Methods

Methods. Methods for determining the difference in intestinal potentials (IDP), the KO method, and the forskolin test are presented using the medical history of a patient with the [L467F;F508del]/ W1310X genotype as an example.

Results

Results. The patient was diagnosed with progressive disease with obvious deterioration of pulmonary function. The ORKP method showed the absence of chlorine channel function. An assay with a KO culture from intestinal tissue showed a complete loss of functional activity of the chloride channel. In addition, the complex allele [L467F;F508del] is not sensitive to the effect of all tested CFTR modulators.

Conclusion

Conclusion. The complex allele [L467F;F508del] causes a complete loss of functional CFTR protein and is not sensitive to the effect of any of the registered targeted drugs.

CFTRмуковисцидозкомплексный аллельопределение разности кишечных потенциаловкишечные органоидыфорсколиновый тесттаргетная терапияCFTRcystic fibrosiscomplex alleleintestinal current measurementintestinal organoidsforskolin-induced swelling assaytargeted therapyРабота выполнена за счет средств гранта РНФ №22-15-00473 “Исследование влияния комплексных аллелей гена CFTR на функциональную активность хлорного канала для персонализированного подбора таргетной терапии при муковисцидозе”The work was supported by the Russian Science Foundation grant No.22-15-00473 “Study of the influence of complex alleles of the CFTR gene on the functional activity of chloride channel for personalized selection of targeted therapy for cystic fibrosis”ReferencesDekkers J.F., Berkers G., Kruisselbrink E. et al. Characterizing responses to CFTR-modulating drugs using rectal organoids derived from subjects with cystic fibrosis. Sci. Transl. Med. 2016; 8 (344): 344ra84. DOI: 10.1126/scitranslmed.aad8278.Dekkers J.F., Berkers G., Kruisselbrink E. et al. Characterizing responses to CFTR-modulating drugs using rectal organoids derived from subjects with cystic fibrosis. Sci. Transl. Med. 2016; 8 (344): 344ra84. DOI: 10.1126/scitranslmed.aad8278.Clinical and functional translation of CFTR. Available at: https://cftr2.org/ [Accessed: January 29, 2024].Clinical and functional translation of CFTR. Available at: https://cftr2.org/ [Accessed: January 29, 2024].Красовский С.А., Старинова М.А., Воронкова А.Ю. и др., ред. Регистр пациентов с муковисцидозом в Российской Федерации. 2021 год. СПб: Благотворительный фонд «Острова»; 2023. Доступно на: https://mukoviscidoz.org/doc/registr/registr_systicfibrosis_brochure_19_10.pdfKrasovskiy S.A., Starinova M.A., Voronkova A.Yu. et al., eds. [Register of patients with cystic fibrosis in the Russian Federation. 2021]. St. Petersburg: Blagotvoritel’nyy fond “Ostrova”; 2023. Available at: https://mukoviscidoz.org/doc/registr/registr_systicfibrosis_brochure_19_10.pdf (in Russian).Kondratyeva E., Efremova A., Melyanovskaya Y. et al. Evaluation of the complex p.[Leu467Phe;Phe508del] CFTR allele in the intestinal organoids model: implications for therapy. Int. J. Mol. Sci. 2022; 23 (18): 10377. DOI: 10.3390/ijms231810377.Kondratyeva E., Efremova A., Melyanovskaya Y. et al. Evaluation of the complex p.[Leu467Phe;Phe508del] CFTR allele in the intestinal organoids model: implications for therapy. Int. J. Mol. Sci. 2022; 23 (18): 10377. DOI: 10.3390/ijms231810377.Boeck K.De, Zolin A., Cuppens H. et al. The relative frequency of CFTR mutation classes in European patients with cystic fibrosis. J. Cyst. Fibros. 2014; 13 (4): 403–409. DOI: 10.1016/j.jcf.2013.12.003.Boeck K.De, Zolin A., Cuppens H. et al. The relative frequency of CFTR mutation classes in European patients with cystic fibrosis. J. Cyst. Fibros. 2014; 13 (4): 403–409. DOI: 10.1016/j.jcf.2013.12.003.Van Goor F., Yu H., Burton B., Hoffman B.J. Effect of ivacaftor on CFTR forms with missense mutations associated with defects in protein processing or function. J. Cyst. Fibros. 2014; 13 (1): 29–36. DOI: 10.1016/j.jcf.2013.06.008.Van Goor F., Yu H., Burton B., Hoffman B.J. Effect of ivacaftor on CFTR forms with missense mutations associated with defects in protein processing or function. J. Cyst. Fibros. 2014; 13 (1): 29–36. DOI: 10.1016/j.jcf.2013.06.008.Гембицкая Т.Е., Иващенко Т.Э., Черменский А.Г., Насыхова Ю.A. Фенотипические особенности и генетическая неоднородность больных при поздней манифестации и неклассическом течении муковисцидоза. Пульмонология. 2014; (1): 66–70. DOI: 10.18093/0869-0189-2014-0-1-66-70.Gembitskaya T.E., Ivashchenko T.E., Chermenskiy A.G., Nasykhova Yu.A. [Phenotypic characteristics and genetic heterogeneity in patients with late-onset unclassical cystic fibrosis]. Pul’monologiya. 2014; (1): 66–70. DOI: 10.18093/0869-0189-2014-0-1-66-70 (in Russian).Ramalho A.S., Fürstová E., Vonk A.M. et al. Correction of CFTR function in intestinal organoids to guide treatment of cystic fibrosis. Eur. Respir. J. 2021; 57 (1): 190242. DOI: 10.1183/13993003.02426-2019.Ramalho A.S., Fürstová E., Vonk A.M. et al. Correction of CFTR function in intestinal organoids to guide treatment of cystic fibrosis. Eur. Respir. J. 2021; 57 (1): 190242. DOI: 10.1183/13993003.02426-2019.Boj S.F., Vonk A.M., Statia M. et al. Forskolin-induced swelling in intestinal organoids: An in vitro assay for assessing drug response in cystic fibrosis patients. J. Vis. Exp. 2017; (120): 55159. DOI: 10.3791/55159.Boj S.F., Vonk A.M., Statia M. et al. Forskolin-induced swelling in intestinal organoids: An in vitro assay for assessing drug response in cystic fibrosis patients. J. Vis. Exp. 2017; (120): 55159. DOI: 10.3791/55159.Derichs N., Sanz J., Von Kanel T. et al. Intestinal current measurement for diagnostic classification of patients with questionable cystic fibrosis: validation and reference data. Thorax. 2010; 65 (7): 594–599. DOI: 10.1136/thx.2009.125088.Derichs N., Sanz J., Von Kanel T. et al. Intestinal current measurement for diagnostic classification of patients with questionable cystic fibrosis: validation and reference data. Thorax. 2010; 65 (7): 594–599. DOI: 10.1136/thx.2009.125088.Sondo E., Cresta F., Pastorino C. et al. The L467F-F508del complex allele hampers pharmacological rescue of mutant CFTR by elexacaftor/tezacaftor/ivacaftor in cystic fibrosis patients: The value of the ex vivo nasal epithelial model to address non-responders to CFTR-modulating grugs. Int. J. Mol. Sci. 2022; 23 (6): 3175. DOI: 10.3390/ijms23063175.Sondo E., Cresta F., Pastorino C. et al. The L467F-F508del complex allele hampers pharmacological rescue of mutant CFTR by elexacaftor/tezacaftor/ivacaftor in cystic fibrosis patients: The value of the ex vivo nasal epithelial model to address non-responders to CFTR-modulating grugs. Int. J. Mol. Sci. 2022; 23 (6): 3175. DOI: 10.3390/ijms23063175.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.