Алгоритм определения группы крови: Определение группы крови цоликлонами: алгоритм действий, таблица

Содержание

Определение группы крови цоликлонами: алгоритм действий, таблица

Регистрационные удостоверения

Определение групп крови цоликлонами осуществляется в реакции агглютинации. Цоликлоны представляют собой солевые растворы моноклональных антител для обнаружения антигенов эритроцитов человека. Каждый реагент строго специфичен соответствующему антигену. Моноклональные антиэритроцитарные антитела продуцируются гибридомами мыши или гетерогибридомами человек-мышь.

Методика проведения анализа

Алгоритм определения группы крови AB0 и резус-фактора цоликлонами облегчает и стандартизирует процедуру типирования. Позволяет однозначно интерпретировать результат реакции антиген/антитело. Для каждого исследования по системе AB0 достаточно одной серии реагентов. Объект исследования – цельная кровь, эритроцитарная масса, отмытые эритроциты, клетки крови в сыворотке или физрастворе.

В качестве примера приводим схему проведения типирования крови человека по системе антигенов AB0.

Характерное отличие AB0 от других систем – постоянное наличие в сыворотке здоровых людей антител к антигенам, которые отсутствуют на эритроцитах. Естественные Анти-A и Анти-B антитела относятся к иммуноглобулинам класса M. Выработанные в результате иммунизации антигеном A и B иммунные антитела – иммуноглобулины класса G. Анти-A и Анти-B антитела в сыворотке большинства людей – это смесь иммуноглобулинов M и G.
  1. Обеспечьте яркое освещение помещения и температуру воздуха 15 – 25 °C.
  2. Промаркируйте лунки планшета: Анти-A, Анти-B, Анти-AB.
  3. Добавьте в подписанные лунки по одной капле (приблизительно 0,1 мл) реагентов Анти-A, Анти-B, Анти-AB.
  4. Поместите по одной маленькой капле концентрированной эритроцитосодержащей среды (0,01 – 0,03 мл) рядом с большой каплей каждого реагента.
  5. В каждой из трех лунок отдельной стерильной стеклянной палочкой смешайте моноклональный реагент с кровью.
  6. Плавно покачивайте планшет 2,5 – 3 минуты. Обычно агглютинация формируется в течение 5 – 10 секунд. Запас времени необходим для обнаружения слабых вариантов антигенов.
  7. Проведите визуальную оценку результатов реакции в каждой лунке. Результат реакции свидетельствует об обнаружении соответствующего агглютиногена.

Результаты реакции

Таблица результатов типирования крови с помощью цоликлонов.

Групповая принадлежность Моноклональный реагент
Анти-A Анти-B Анти-AB
0(I)
A(II) + +
B(III) + +
AB(IV) + + +

«+» — положительный результат реакции;
«-» — отсутствие агглютинации.

  • Отрицательный результат реакции во всех трех лунках свидетельствует об отсутствии агглютиногенов. Группа: 0(I).
  • Агглютинация с Анти-A и Анти-AB говорит о наличии агглютиногена A. Групповая принадлежность: A(II).
  • Реакция в лунках с Анти-B и Анти-AB указывает на наличие антигена B. Групповая принадлежность: B(III).
  • Реакция во всех трех лунках говорит о присутствии обоих антигенов. Группа: AB(IV).

Методика проведения исследования с помощью цоликлонов требует обязательного подтверждения результатов реакции выявлением агглютининов α и β стандартными эритроцитами.

Алгоритм определения резус-фактора представлен в соответствующей статье.

Список литературы

  • Рагимов, А.А. Трансфузионная иммунология/А.А. Рагимов, Н.Г. Дашкова.
    — М.: Медицинское информационное агентство, 2004. — 279 с.
  • Шевченко, Ю.Л. Безопасное переливание крови/Ю.Л. Шевченко, Е.Б. Жибурт. — СПб.: Питер, 2000. — 308 с.
  • Минеева, Н.В. Группы крови человека. Основы иммуногематологии — СПб.: Издательско-полиграфический комплекс «Гангут», 2020. — 360 с.

Патенты

Определение группы крови цоликлонами – механизм процедуры, условия проведения

Кровь человека – уникальная жидкость. Ее удивительный состав и свойства остаются предметом для внимательного изучения ученых и медиков. Определение группы крови цоликлонами – один из новых способов. В чем заключается данная методика? Возможно ли определение резус-фактора цоликлонами? Что это за сыворотка? Как быстро можно получить ответ после лабораторного исследования?

Общая информация о цоликлонах

Чтобы понять, как используются цоликлоны для определения группы крови, необходимо разобраться, что это такое, и почему данный способ эффективен.

Цоликлоны – препараты, полученные из крови стерильных мышей. Они применяются исключительно для определения группы крови по системе АВО. С помощью данных средств можно определить как группу, так и резус фактор.

Важно! Цоликлоны представляют собой растворы антител к антигенам разных типов, которые расположены сверху эритроцитарных клеток. Соблюдая существующий алгоритм, можно быстро определить группу и резус фактор человека.

Картинка показывает, как выглядят флаконы с цоликлонами

Проведение процедуры

Проводить процедуру определения группы крови цоликлонами, алгоритм которой описан ниже, принято в лабораторных условиях. Это связано с тем, что хранение препаратов и компонентов требует особых условий, которых невозможно достичь в быту.

Процедура проводится с соблюдением некоторых условий:

  • температура в помещении должна быть в пределах от 15-25 градусов;
  • каждый отдельный реагент должен храниться в плотно закрытой емкости;
  • лаборатория должна быть хорошо освещена;
  • если реагент для проведения процедуры помутнел, он непригоден;
  • если в нем наличествует осадок, применять препарат нельзя.

Чтобы благодаря этому анализу получить достоверные сведения, необходимо тщательно к ней подготовиться.

Подготовительные меры

Перед тем как начать определение группы крови с помощью цоликлонов, нужно заранее приготовить все необходимые инструменты, реагенты и биоматериал. Важно соблюсти все условия процедуры. Только так можно рассчитывать на получение достоверных сведений.

Определение группы крови по цоликлонам проводится, если есть такое оснащение:

  • сухой планшет, тарелка или предметное стекло для проведения подобных манипуляций;
  • цоликлоны анти-А и анти-В;
  • две стерильные пипетки для разных цоликлонов;
  • две стеклянные палочки;
  • стерильный шприц для забора биоматериала;
  • несколько ватных тампонов;
  • стерильные салфетки;
  • спирт;
  • жгут;
  • физраствор.
Все, что потребуется для проведения процедуры, необходимо подготовить заранее

На сухой пробирке должна быть отметка с фамилией исследуемого пациента. Бланк, который выдан врачом, должен быть правильно заполнен лаборантом. В нем должно быть описание о группе, резус факторе. Внизу ставят печать и подпись врача.

Проведение процедуры

Алгоритм определения группы крови с помощью цоликлонов состоит в следующем.

Вначале у пациента проводится забор кровеносной массы для проведения исследования. Обычно это делается с помощью одноразового пяти кубового шприца. Затем проводят такие манипуляции:

  • на планшет для процедуры наносят по крупной капле цоликлонов каждой категории;
  • предварительно важно маркером точно подписать, в какую часть планшета какие реагенты нанесены;
  • рядом ставят каплю небольшого объема взятой на исследование кровеносной жидкости;
  • на проявление результата отводится 2-3 минуты.

Чтобы проанализировать результат, в течение нескольких минут приводится помешивание реагентов с биоматериалом разными палочками. Лаборант внимательно наблюдает за реакцией агглютинации.

Процесс определения группы с помощью специальных реагентов

Положительной считается реакция в случае, если агглютинация (склеивание) состоялось. Агглютинаты представляют собой небольшие склеенные агрегаты красного цвета и мягкой природы. Если реакция отрицательная, склеивания не происходит, а кровеносная жидкость остается равномерной по структуре, ровного красного цвета.

Внимание! Определение группы крови по цоликлонам – достоверный метод, чтобы узнать свою группу и резус фактор. Стандартный набор процедуры включает лишь несколько манипуляций, требует немного времени и считается малозатратным способом. Схема проведения процедуры всегда одинакова. Чтобы точно узнать свою группу, манипуляции должен проводить только квалифицированный специалист.

Расшифровка полученных данных

Техника определения группы крови с помощью цоликлонов считается достоверной, и результат можно получить в кратчайший срок. Таблица прохождения агглютинации позволяет понять, как правильно расшифровать полученную в процессе процедуры информацию.

Если ни с одним из используемых в процессе процедуры реагентов агглютинация не произошла, для анализа была получена кровь первой группы, в которой нет антигенов А или В.

Если в процессе смешивания исследуемой массы с цоликлонами анти-А произошло склеивание, речь идет о второй группе крови, в которой содержатся антигены А.

Склеивание цоликлонов анти-В с компонентами крови при смешивании их с кровью пациента свидетельствует о том, что для процедуры сдана кровь третьей группы, в которой содержатся антигены В.

Если произошла агглютинация фрагментов крови с обоими видами реагентов, скорее всего, манипуляция проводится с участием четвертой группы. Для подтверждения данного предположения применяется специальный цоликлон анти-АВ.

Определение резус-фактора цоликлонами

Для проведения процедуры применяется только венозная кровь. Направление на процедуру выдает врач-гематолог. Действие препарата ожидается в течение нескольких минут. В комплект с препаратом идет инструкция, которая дает общее представление о проведении процедуры и о порядке расшифровки полученных данных.

Резус-фактор определяется тем же эффективным способом, но с применением другого реагента

Для определения резус-фактора нужно провести такую процедуру:

  • каплю крови смешивают с моноклональным реагентом;
  • слабый эффект агглютинации отмечается уже через 10-15 секунд;
  • полное склеивание возможно только через минуту.

Реакция агглютинации показывает, есть ли резус-фактор+. При положительной крови агглютинация наступает всегда. Если этот процесс не развивается, резус отрицательный.

Итак, мы рассмотрели определение группы крови и резус-фактора цоликлонами (алгоритм процедуры). Применение данного способа широко распространено в медицинских учреждениях разных стран. Если манипуляция проводится в лабораторных условиях с соблюдением всех правил, можно получить достоверные сведения о группе крови и резус-факторе.

Отделение фетальной хирургии | ЦПСиР

ЦПСиР, являясь ведущим акушерским стационаром города,  в течение 20 лет оказывает специализированную помощь пациенткам с иммуноконфликтной  беременностью.

В составе ЦПСиР имеется консультативно – диагностическое отделение, где ведут прием высококвалифицированные врачи акушеры — гинекологи, к которым из женских консультаций города Москвы, Московской области, а также различных регионов  страны направляются беременные с резус-сенсибилизацией. У большинства из этих пациенток развивается гемолитическая болезнь плода (ГБП). Диагностика гемолитической болезни плода основывается на результатах комплексного обследования состояния матери и плода, которое включает изучение анамнеза, определение титра резус-антител, эхографию с фето-и и плацентометрию, исследование сердечной деятельности и биофизического профиля плода (БФПП), околоплодных вод, крови плода, полученной с помощью кордоцентеза. Тактика ведения беременности при иммунологической несовместимости крови матери и плода направлена на раннюю диагностику ГБП, выявление степени сенсибилизации, проведение лечебных мероприятий и определение оптимальных сроков родоразрешения.

Коноплянников Александр Георгиевич 

Главный акушер — гинеколог города Москвы. Доктор медицинских наук, профессор кафедры акушерства и гинекологии РНИМУ им. Н.И. Пирогова, врач высшей категории

Кордоцентез

Обследование беременных с указанной акушерской патологией в ЦПСиР целесообразно начинать с 20 недель гестации. Однако, пациенткам с отягощенным акушерским анамнезом (антенатальной гибелью детей от гемолитической болезни, рождением  детей с тяжелыми формами этого заболевания) необходимо обращаться в центр уже в 18 недель. Именно в этом сроке специалисты центра при ультразвуковом сканировании могут выявить первые признаки гемолитической болезни плода, своевременно поставить диагноз. Однако более точным методом выявления ГБП и определения ее тяжести является исследование крови плода, полученной путем кордоцентеза – пункции пуповины. Эта диагностическая манипуляция производится врачами ЦПСиР в дневном стационаре с 24 недель беременности. Показаниями к кордоцентезу являются наличие ультразвуковых маркеров ГБП, титр антител 1:16 и выше, отягощенный анамнез. Полученную кровь плода исследуют для определения группы крови и резус принадлежности, уровня гемоглобина и гематокрита, эритроцитов и билирубина, кислотно-щелочного равновесия. На основании полученных данных определяется дальнейшая тактика ведения беременности. При резус-отрицательной крови у плода дальнейшее наблюдение  за беременной продолжается в амбулаторных условиях как за несенсибилизированной пациенткой и для ее родоразрешения не требуется госпитализация в специализированный стационар. При резус положительной крови плода и наличии данных, свидетельствующих и наличии ГБП, необходимо начинать патогенетическое лечение этого заболевания. 

К сожалению, традиционные методы терапии этой патологии  (десенсибилизирующая терапия, гемосорбция и плазмоферез, внутривенное введение растворов иммуноглобулинов) являются неэффективными, и их применение   часто приводят к потери времени для проведения  патогенетического лечения, развитию тяжелых некурабельных  форм заболевания. В настоящее время  единственным эффективным  методом лечения тяжелых форм гемолитической болезни плода является операция внутриутробного переливания крови, которое с успехом в течение многих лет производят специалисты  ЦПСиР. Для проведения этой операции беременную госпитализируют в отделение патологии центра. Целью данной манипуляции является повышение уровня гематокрита, снижение риска развития отечной формы ГБП, дальнейшее  пролонгирование беременности на 2 -3 недели (время функционирования  введенных эритроцитов).  Показаниями к внутриутробному переливанию крови плоду является снижение в пуповинной крови показателей гемоглобина и  гематокрита на 15% и более по сравнению с гестационной нормой.  Нередко указанную манипуляцию проводят несколько раз на протяжении беременности. Необходимость повторных переливаний крови плоду определяется сроком беременности и уровнем посттрансфузионного гематокрита, поскольку при ГБП скорость снижения гематокрита составляет в среднем 1% в сутки. Внутриутробные переливания крови допустимо проводить до 32 недель беременности. После этого срока решается вопрос о досрочном  родоразрешении.

В ЦПСиР накоплен большой  опыт проведения данной операций: ежегодно в центре проводится от 70 до 80 внутриутробных переливаний крови.  Этот метод лечения гемолитической болезни является уникальным и в городе Москве производится только специалистами ЦПСиР.

Преждевременные роды – это проблема, которая часто сопровождает иммуноконфликтную беременность. В структуре ЦПСиР важное место занимает детская реанимация, располагающая возможностью выхаживать не только детей с эсктримально низкой массой тела, но и недоношенных детей с тяжелыми формами гемолитической болезни новорожденных. Эти дети получают комплексное лечение ГБ, включающее гематрансфузию в условиях операционной сразу после проведенной их матерям операции кесарева сечения, далее заменное переливания крови в условиях детской реанимации, а также инфузионную и фототерапию.

Алгоритм обследования и лечения пациенток и резус сенсибилизацией, разработанный и внедренный в ЦПСиР, позволил снизить перинатальные потери в 1,5 раза, сократить число преждевременно родившихся детей, количество детей с тяжелыми формами гемолитической болезни, уменьшить частоту и кратность применения заменного переливания крови у новорожденных с ГБ, а также позволил добиться рождения здоровых детей с пациенток с большим количеством перинатальных потерей, обусловленных резус сенсибилизацией и ГБ.

Однако проблема  резус сенсибилизации до настоящего времени не является решенной. Врачи консультативно – диагностического отделения ЦПСиР ежедневно принимают новых пациенток, страдающих этой акушерской патологией. Это связано с отсутствием проведения профилактических мероприятий в других лечебных учреждениях, несмотря на то, что меры профилактики всем известны и давно внедрены в практику лечебной работы ЦПСиР.

В ЦПСиР всем пациенткам с резус отрицательной кровью и отсутствием резус-антител в сыворотке крови при сроке гестации 28 недель, при угрозе прерывания беременности, сопровождающейся кровяными выделениями из половых путей, независимо от срока гестации, после инвазивных процедур (биопсия хориона, амниоцентеза, кордоцентеза), самопроизвольного или искусственного прерывания беременности, внематочной беременности, а также  после родов резус положительным плодом, вводят антирезус иммуноглобулин.



Бугеренко Андрей Евгеньевич

Кандидат медицинских наук. Доцент кафедры акушерства и гинекологии факультета фундаментальной медицины МГУ

Cиндром фето-фетальной трансфузии

Желанная беременность – радость для будущих родителей. Беременность двойней – двойная радость. Но для акушера это даже не двойные проблемы, а проблемы в квадрате. Особенно это касается монохориальной двойни. Хотя частота таких беременностей невелика, зато помимо проблем, присущих многоплодной беременности как таковой, имеются серьезные осложнения, присущие исключительно монохориальному типу плацентации. 

Одним из таких тяжелых осложнений монохориальной двойни является синдром фето-фетальной трансфузии (СФФТ).  Возникновение этого осложнения, как правило, заканчивается гибелью обоих плодов до сроков, в которых возможно выхаживание преждевременно родившихся детей.

Cиндром фето-фетальной трансфузии, известный также как фето-фетальный трансфузионный синдром ( twin-to-twin transfusion syndrome, TTTS) возникает в связи с наличием сосудистых плацентарных анастомозов, соединяющих кровеносные системы плодов между собой. Частота возникновения СФФТ по данным разных авторов колеблется от 5 до 25% от числа беременностей с монохориальным типом плацентации. Дисбаланс обмена крови по анастомозам приводит к оттоку крови от одного близнеца (донора) к другому (реципиенту). Это тяжелая патология, при которой вероятность интранатальной гибели плодов достигает 80-100%.

СФФТ впервые в 1882 году описал немецкий акушер Friedrich Schatz. Но несмотря на такую длительную историю,  для подавляющего большинства врачей поликлинического звена здравоохранения как диагностика, так и тактика ведения пациенток с проявлениями СФФТ является «terra incognita», что приводит в результате к неблагоприятному завершению беременности.

Кратко о патогенезе развития СФФТ: 

Дисбаланс обмена крови по анастомозам приводит к оттоку крови от одного близнеца (донора) к другому (реципиенту). У близнеца-донора развивается гипоксия (вследствие недостаточности плацентарного кровообращения), гиповолемия со снижением артериального давления. Вследствие этих факторов задерживается внутриутробное развитие, снижается объем околоплодных вод, и часто развивается выраженная анемия с уровнем гемоглобина менее 80 г/л.  Наиболее частым следствием тяжелой  антенатальной гипоксии является формирование, так называемой, скрытой сердечной недостаточности, когда показатели ударного и минутного объемов кровообращения существенно не меняются, но ряд индексов диастолической функции свидетельствуют о поражении миокарда плода. Плод-реципиент, напротив, получает слишком много крови, у него развивается гиперволемия, что увеличивает пред- и постнагрузку на сердце, это может привести в дальнейшем к сердечной недостаточности. В условиях гиперволемии у плода-реципиента появляются отёки, повышается артериальное давление, развивается гипертрофия миокарда. Организм плода в ответ на увеличение объема циркулирующей крови (ОЦК)  выделяет избыточное количество воды через органы мочевыводящей системы, что приводит к выраженному  многоводию. Из-за высокого содержания в крови эритроцитов появляется высокий риск развития тромбозов. Полицитемия у близнеца-реципиента обуславливает повышенный  гематокрит, составляющий 60% и более или уровень гемоглобина выше 220 г/л  в любой момент на первой неделе жизни новорожденного. Близнецу с полицитемией угрожают расстройства дыхания, сердечной деятельности, поражение центральной нервной системы. 

 При внутриутробной гибели одного плода при СФФТ с вероятностью  25%  существует риск развития осложнений другого плода. Подобные осложнения в виде некрозов головного мозга и паренхиматозных органов считаются следствием острой ишемии и гипотензии, возникающими из-за шунтирования крови от живого плода умирающему. Перинатальная смертность плода-реципиента после смерти плода-донора составляет около 50% при сроке беременности до 34.

Для своевременной диагностики СФФТ необходимо прежде всего правильно определить тип плацентации на ранних сроках беременности, когда это не представляет трудности. Наличие Т-признака (в отличие от λ-признака при бихориальной беременности) является поводом для пристального УЗ-мониторирования данной беременности в сроки манифестации СФФТ (с 14 недель). Характерными ультразвуковыми признаками развития СФФТ являются: нарастающее многоводие в амниотической полости реципиента, определяющееся как вертикальный размер наибольшего водного кармана от 8 см и более до 20 недель гестации, и превышающий 10 см с 20 по 26 неделю; для донора характерно олигоурическое маловодие или агидрамнион и отсутствие эхо-тени мочевого пузыря. Могут возникнуть трудности в дифференциальной диагностике СФФТ с другим серьезным осложнением монохориальной двойни — синдромом изолированной задержки роста плода (иЗРП), но это уже является прерогативой специализированного акушерско-гинекологического стационара.

Единственным патогенетически оправданным методом лечения СФФТ является фетоскопическая лазерная коагуляция анастомозов (ФЛКА).  Методика заключается в фетоскопическом (через оптическую систему малого диаметра) трансабдоминальном введении лазерного световода в амниотическую  полость плода-реципиента  под контролем УЗИ. Эндоскопическая лазерная коагуляция позволяет осуществлять обследование плаценты вдоль всей межплодовой перегородки, выявить и произвести коагуляцию анастомозирующих сосудов. Таким образом, поступление крови от одного близнеца другому прекращается, баланс поступления крови к обоим плодам восстанавливается, и близнецы в дальнейшем развиваются нормально. Операция заканчивается  дренированием околоплодных вод до нормализации их количества. Эффективность эндоскопической лазеркоагуляционной терапии СФФТ (рождение хотя бы одного живого ребёнка) составляет от 80 до 90 %,  возможно пролонгирование беременности в среднем на 10-12 недель, что приводит к снижению внутриутробной гибели плодов.

В Центре планирования семьи и репродукции ДЗ Москвы фетоскопические операции проводятся с 2005 года, на данный момент выполнено более 100 вмешательств. Наличие специального оборудования позволяет проводить ФЛКА в сроки беременности от 15 до 25 недель при стадии ФФТС вплоть до 4. 

Вмешательство мы проводим под регионарной анестезией. Тщательно осматриваются плоды, амниотическая перегородка и особенно пересекающие её сосуды на плодовой поверхности плаценты. Такие сосуды прослеживаются до их концевых ветвей, которые, собственно, и могут соединятся с аналогичными ветвями со стороны второго плода. Оценивается не только количество, но и характер, а самое главное – диаметр анастомозов. Это очень важно для правильного порядка коагуляции. Сначала «перекрывается» кровоток в крупных артерио-венозных и артерио-артериальных анастомозах. Затем – коагулируются более мелкие и мельчайшие анастомозы.  За время операции по ним часть крови возвращается к донору, улучшая его прогноз. 

Важно выявить и коагулировать абсолютно все анастомозы, даже самые маленькие, иначе при прогрессировании беременности их диаметр увеличится и к 28-30 неделям беременности может произойти рецидив фетофетального синдрома.

При правильно и без осложнений выполненной лазерной коагуляции анастомозов прогноз благоприятный у подавляющего количества пациенток. В настоящее время эффективность наших фетоскопических операций аналогична данным мировой литературы (благоприятный исход беременности в 80-85% наблюдений).


Проект MedSeq дает алгоритм для всестороннего определения групп крови

НЬЮ-ЙОРК (GenomeWeb) – доступ к последовательностям всего генома может предоставить подробные сведения о группах крови, которые могут иметь решающее значение для некоторых людей, получающих частые переливания крови, согласно исследованию, опубликованному вчера в Интернете в . Ланцет гематологический .

«Осложнения при переливании крови распространены у пациентов, нуждающихся в хроническом переливании крови, но с современными технологиями определение группы крови на все антигены экономически неэффективно», — соавтор Уильям Лейн, директор клинического отделения патологии больницы Brigham and Women’s Hospital. Лабораторная программа информатики и помощник директора лаборатории типирования тканей центра, говорится в заявлении.

Лейн и его коллеги задокументировали изменения эритроцитов и образцы тромбоцитарного антигена, присутствующие в данных последовательности всего генома, для 110 участников проекта MedSeq, рандомизированного контролируемого исследования для изучения клинической пользы секвенирования всего генома. Основываясь на этой растущей базе данных, они разработали алгоритм с метким названием «bloodTyper» для прогнозирования индивидуальных образцов антигенов эритроцитов, групп крови и типов антигенов тромбоцитов на основе данных о последовательности их генома — инструмент, который они усовершенствовали с использованием данных участников MedSeq и проверили в 200 людей, секвенированных для другого испытания.

Лейн объяснил, что алгоритм bloodTyper «может быть применен для типирования каждого по всем соответствующим группам крови с низкими затратами после проведения секвенирования».

Большинство переливаний крови проходят без осложнений, объяснила команда. Но серьезные осложнения могут возникнуть, когда люди становятся сенсибилизированными или реагируют на различные антигены, присутствующие на красных кровяных тельцах и тромбоцитах — совокупность, которая значительно превосходит антигены, представленные в известных системах групп крови ABO и Rh.И эти иммунные реакции могут быть особенно проблематичными для пациентов, которым часто требуются переливания крови.

«Хотя смертность, связанная с переливанием крови, встречается редко, около [15 процентов] смертей, связанных с переливанием крови каждый год, являются результатом гемолитических трансфузионных реакций из-за антител группы крови», — написали Лейн и соавторы, отметив, что «сенсибилизация к чужеродным антигенам [эритроцитов] приводит к пожизненному риску отсроченных или острых гемолитических трансфузионных реакций, анемии плода и осложнений во время беременности.

Тем не менее, объяснили они, более обширное типирование антигенов обычно требует много времени и средств в большинстве ситуаций, отчасти из-за наличия антител или SNP-маркеров, которые охватывают весь набор антигенов и лежащих в их основе вариаций.

Напротив, исследователи пришли к выводу, что данные о последовательностях всего генома, которые становятся все более доступными для людей, могут открыть окно в эти обширные коллекции антигенов эритроцитов и тромбоцитов.

Для своего проверочного анализа они использовали данные 110 человек, секвенированные с 30-кратной средней глубиной для MedSeq в период с конца 2012 по начало 2017 года, в том числе 89 человек европейского происхождения, 13 человек африканского происхождения, четыре азиата, и четыре латиноамериканца.

После выявления вариантов, связанных с группой крови, в полном наборе геномов, команда разработала и применила свой алгоритм к подмножеству из 20 геномов MedSeq, выявив ошибки типирования, которые возникли либо с помощью подхода на основе последовательности генома, типирования SNP, либо серологические тесты.На этом этапе исследования алгоритм правильно определил 1194 из 1200 возможных типов антигенов из данных полногеномной последовательности.

Исследователи доработали алгоритм и включили анализ числа копий, связанный с группой крови, прежде чем применить его к данным о последовательности генома для оставшихся 90 участников MedSeq. По 38 антигенам эритроцитов и 22 антигенам тромбоцитов улучшенный алгоритм правильно сделал 5390 из 5400 возможных вызовов для типирования антигена, получив 99.8-процентная согласованность.

Включив в алгоритм еще больше итерационных улучшений, группа применила bloodTyper к данным о последовательности генома 200 участников исследования Interval, секвенированных со средней глубиной 15-кратного секвенирования в Wellcome Trust Sanger Institute. В этом наборе данных метод на 99,2% согласовывался с результатами типирования серологической группы крови по 21 антигену эритроцитов.

«Этот подход может стать одним из первых рутинных клинических применений геномики для оказания медицинской помощи пациентам, нуждающимся в переливании крови», — соавтор Конни Вестхофф, глава отдела геномики групп крови в Нью-Йоркском центре крови и исполнительный научный сотрудник. директор Национального центра геномики групп крови, заявил в своем заявлении, добавив, что это может «предотвратить серьезные или даже смертельные осложнения».»

«После того как пациенты сенсибилизированы, они имеют пожизненный риск гемолитических трансфузионных реакций, если переливание крови необходимо в экстренной ситуации», — пояснил Вестхофф. /bloodTyper

Интегрированный алгоритм биоинформатики, разработанный для улучшения тестирования на совместимость групп крови

%PDF-1.5 % 1 0 объект >/Метаданные 750 0 R/Страницы 2 0 R/StructTreeRoot 3 0 R/Тип/Каталог>> эндообъект 750 0 объект >поток приложение/pdf

  • Судхир Джадхао
  • RBCeq: интегрированный алгоритм биоинформатики, разработанный для улучшения тестирования на совместимость групп крови
  • 2021-01-13T23:42:34+10:00Microsoft® Word 20162022-04-16T06:14:53-07:002022-04-16T06:14:53-07:00Microsoft® Word 2016uuid:ceb6af41-1dd1-11b2- 0a00-fb08271d5700uuid:ceb6af44-1dd1-11b2-0a00-bf0000000000 конечный поток эндообъект 2 0 объект > эндообъект 3 0 объект > эндообъект 213 0 объект > эндообъект 214 0 объект > эндообъект 216 0 объект [252 0 R 253 0 R 254 0 R 452 0 R 453 0 R 454 0 R 455 0 R 456 0 R 457 0 R 256 0 R 257 0 R 458 0 R 459 0 R 460 0 R] эндообъект 217 0 объект > эндообъект 218 0 объект [259 0 Р 260 0 Р 261 0 Р] эндообъект 219 0 объект [262 0 Р 263 0 Р 264 0 Р] эндообъект 220 0 объект [265 0 R 266 0 R 468 0 R 469 0 R 470 0 R 471 0 R 472 0 R 473 0 R 474 0 R 475 0 R 476 0 R 477 0 R 478 0 R 479 0 R 480 0 R 481 0 R 482 0 R 483 0 R 484 0 R 485 0 R 486 0 R 487 0 R 488 0 R 489 0 R 490 0 R 491 0 R 492 0 R 493 0 R 494 0 R 495 0 R 496 0 R 497 0 R 498 0 R 499 0 Р 500 0 Р 501 0 Р 502 0 Р 503 0 Р 504 0 Р 505 0 Р 506 0 Р 507 0 Р 508 0 Р 509 0 Р 510 0 Р 511 0 Р 512 0 Р 513 0 Р 514 0 Р 515 0 Р 516 0 Р 517 0 Р 518 0 Р 519 0 Р 520 0 Р 521 0 Р 522 0 Р 523 0 Р 524 0 Р 525 0 Р 526 0 Р 527 0 Р 528 0 Р 529 0 Р 530 0 Р 531 0 Р 532 0 R 533 0 R 534 0 R 535 0 R 536 0 R 537 0 R 538 0 R 539 0 R 540 0 R 541 0 R 542 0 R 543 0 R 544 0 R 545 0 R 546 0 R 547 0 R 548 0 R 549 0 Р 550 0 Р 551 0 Р 552 0 Р 553 0 Р 554 0 Р 555 0 Р 556 0 Р 557 0 Р 558 0 Р 559 0 Р 560 0 Р 561 0 Р 562 0 Р 563 0 Р 564 0 Р 565 0 Р 566 0 Р 567 0 Р 568 0 Р 569 0 Р 570 0 Р 571 0 Р 572 0 Р 573 0 Р 574 0 Р 575 0 Р 576 0 Р 577 0 Р 578 0 Р 579 0 Р 580 0 Р 581 0 Р 582 0 Р 583 0 Р 584 0 Р 585 0 Р 586 0 Р 587 0 Р 588 0 Р 589 0 Р 590 0 Р 591 0 Р 592 0 Р 593 0 Р 594 0 Р 595 0 Р 596 0 Р 597 0 Р 598 0 Р 599 0 Р 600 0 Р 601 0 Р 602 0 Р 603 0 Р 604 0 Р 605 0 Р 606 0 Р 607 0 Р 608 0 Р 268 0 Р 269 0 Р 270 0 Р] эндообъект 221 0 объект > эндообъект 222 0 объект [271 0 Р 272 0 Р 273 0 Р 275 0 Р 276 0 Р 274 0 Р] эндообъект 223 0 объект [277 0 R 278 0 R 279 0 R 280 0 R 281 0 R 282 0 R 610 0 R 611 0 R 612 0 R 613 0 R 614 0 R 615 0 R 285 0 R] эндообъект 224 0 объект > эндообъект 225 0 объект > эндообъект 226 0 объект [286 0 R 287 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 288 0 R 289 0 R 290 0 R 292 0 R 293 0 Р 294 0 Р 295 0 Р 296 0 Р 297 0 Р 298 0 Р 299 0 Р 291 0 Р] эндообъект 227 0 объект [300 0 R 301 0 R 303 0 R 304 0 R 305 0 R 306 0 R 307 0 R 308 0 R 302 0 R] эндообъект 228 0 объект [309 0 Ч 310 0 Ч 311 0 Ч 312 0 Ч 313 0 Ч 314 0 Ч] эндообъект 229 0 объект [315 0 Ч 317 0 Ч 318 0 Ч 319 0 Ч 316 0 Ч] эндообъект 230 0 объект [320 0 Ч 321 0 Ч 322 0 Ч 323 0 Ч 324 0 Ч 325 0 Ч 326 0 Ч] эндообъект 231 0 объект [618 0 Р 620 0 Р 619 0 Р 328 0 Р 329 0 Р 330 0 Р 331 0 Р] эндообъект 232 0 объект > эндообъект 233 0 объект [332 0 Ч 333 0 Ч 335 0 Ч 336 0 Ч 337 0 Ч 334 0 Ч] эндообъект 234 0 объект [338 0 R 339 0 R 341 0 R 342 0 R 343 0 R 344 0 R 345 0 R 346 0 R 340 0 R] эндообъект 235 0 объект [347 0 Ч 348 0 Ч 349 0 Ч 350 0 Ч] эндообъект 236 0 объект [351 0 Ч 353 0 Ч 352 0 Ч] эндообъект 237 0 объект [354 0 Ч 356 0 Ч 355 0 Ч] эндообъект 238 0 объект [357 0 R 359 0 R 360 0 R 361 0 R 362 0 R 363 0 R 364 0 R 365 0 R 358 0 R 366 0 R] эндообъект 239 0 объект [367 0 Р 368 0 Р 370 0 Р 371 0 Р 372 0 Р 373 0 Р 369 0 Р] эндообъект 240 0 объект [374 0 Р 375 0 Р] эндообъект 241 0 объект [376 0 Р 378 0 Р 379 0 Р 377 0 Р] эндообъект 242 0 объект [380 0 Ч 381 0 Ч 382 0 Ч 384 0 Ч 383 0 Ч] эндообъект 243 0 объект [385 0 Р 386 0 Р 387 0 Р] эндообъект 244 0 объект [388 0 Ч 623 0 Ч 624 0 Ч 625 0 Ч 390 0 Ч 391 0 Ч] эндообъект 245 0 объект > эндообъект 246 0 объект [392 0 R 394 0 R 395 0 R 396 0 R 627 0 R 628 0 R 629 0 R 630 0 R 631 0 R 632 0 R 633 0 R 634 0 R 635 0 R 636 0 R 637 0 R 638 0 R 639 0 R 640 0 R 641 0 R 642 0 R 643 0 R 644 0 R 645 0 R 646 0 R 647 0 R 648 0 R 649 0 R 650 0 R 651 0 R 652 0 R 653 0 R 654 0 R 655 0 R 656 0 Р 657 0 Р 658 0 Р 659 0 Р 660 0 Р 661 0 Р 662 0 Р 663 0 Р 664 0 Р 665 0 Р 666 0 Р 667 0 Р 668 0 Р 669 0 Р 670 0 Р 671 0 Р 672 0 Р 673 0 Р 674 0 Р 675 0 Р 676 0 Р 677 0 Р 678 0 Р 679 0 Р 680 0 Р 681 0 Р 682 0 Р 683 0 Р 684 0 Р 685 0 Р 686 0 Р 687 0 Р] эндообъект 247 0 объект [397 0 Р 398 0 Р 399 0 Р] эндообъект 248 0 объект [400 0 Ч 401 0 Ч 402 0 Ч 403 0 Ч 404 0 Ч 405 0 Ч] эндообъект 249 0 объект [406 0 R 407 0 R 408 0 R 409 0 R 410 0 R 411 0 R 412 0 R 413 0 R 414 0 R 415 0 R 416 0 R 417 0 R 418 0 R 419 0 R 420 0 R] эндообъект 250 0 объект [421 0 R 422 0 R 423 0 R 424 0 R 425 0 R 426 0 R 427 0 R 428 0 R 429 0 R 430 0 R 431 0 R 432 0 R 433 0 R 434 0 R 435 0 R] эндообъект 251 0 объект [436 0 R 437 0 R 438 0 R 439 0 R 440 0 R 441 0 R 442 0 R 443 0 R 444 0 R 445 0 R 446 0 R 447 0 R 448 0 R 449 0 R 450 0 R 451 0 R] эндообъект 436 0 объект > эндообъект 437 0 объект > эндообъект 438 0 объект > эндообъект 439 0 объект > эндообъект 440 0 объект > эндообъект 441 0 объект > эндообъект 442 0 объект > эндообъект 443 0 объект > эндообъект 444 0 объект > эндообъект 445 0 объект > эндообъект 446 0 объект > эндообъект 447 0 объект > эндообъект 448 0 объект > эндообъект 449 0 объект > эндообъект 450 0 объект > эндообъект 451 0 объект > эндообъект 215 0 объект > эндообъект 33 0 объект >/MediaBox[0 0 595.32 841.92]/Parent 2 0 R/Resources>/Font>/ProcSet[/PDF/Text]>>/StructParents 36/Tabs/S/Type/Page>> эндообъект 751 0 объект [755 0 Р] эндообъект 752 0 объект >поток HYs8+

    Прогнозирование групп крови по данным высокопроизводительного секвенирования

    Abstract

    За последнее десятилетие мы стали свидетелями невероятного роста количества доступных данных о генотипах благодаря методам высокопроизводительного секвенирования (HTS). Эта информация может быть использована для предсказания фенотипов, имеющих медицинское значение, и проложить путь к персонализированной медицине.Фенотипы крови (например, ABO и Rh) являются чисто генетическими признаками, которые широко изучались в течение десятилетий, и в настоящее время известно более тридцати групп крови. Учитывая общедоступность данных о группах крови, интересно предсказать эти фенотипы по данным HTS, что может привести к более точному определению группы крови в клинической практике. Здесь мы предлагаем BOOGIE, быстрый предиктор для вывода групп крови из баз данных однонуклеотидных вариантов (SNV). Мы сосредоточимся на предсказании тридцати групп крови, начиная от хорошо известных групп крови ABO и Rh и заканчивая менее изученными младшими или Diego.BOOGIE правильно предсказал группу крови с точностью 94% для полногеномных профилей Personal Genome Project, где была доступна аннотация SNV хорошего качества. Кроме того, наш инструмент создает фазу гаплотипов высокого качества, которая представляет интерес в контексте полиморфизмов или признаков, характерных для этнической принадлежности. Универсальность и простота анализа делают его легко интерпретируемым и позволяют легко расширить протокол на другие фенотипы. BOOGIE можно загрузить с URL-адреса http://protein.bio.unipd.it/скачать/.

    Образец цитирования: Giollo M, Minervini G, Scalzotto M, Leonardi E, Ferrari C, Tosatto SCE (2015) BOOGIE: Прогнозирование групп крови на основе данных высокопроизводительного секвенирования. ПЛОС ОДИН 10(4): е0124579. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0124579

    Академический редактор: Jeong-Sun Seo, Медицинский колледж Сеульского национального университета, КОРЕЯ, РЕСПУБЛИКА

    Получено: 31 октября 2014 г.; Принято: 3 марта 2015 г.; Опубликовано: 20 апреля 2015 г.

    Copyright: © 2015 Giollo et al.Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника

    Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в пределах документ и его вспомогательные информационные файлы.

    Финансирование: GM является научным сотрудником AIRC. Эта работа также была поддержана грантом Министерства здравоохранения Италии GR-2011-02346845 и грантом FIRB Futuro in Ricerca RBFR08ZSXY для ST.Спонсоры не участвовали в разработке исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

    Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

    Введение

    Достижения в секвенировании генома благодаря высокопроизводительному секвенированию (HTS) за последние годы выявили огромное количество новых однонуклеотидных вариантов (SNV) [1], что привело к огромному росту баз данных вариантов. Поиск корреляций генотип-фенотип является важной темой в персонализированной медицине, поскольку ожидается, что секвенирование персонального генома станет все более распространенным в ближайшие несколько лет [2].Одной из наиболее интересных разработок в этой области является проект «Персональный геном» (PGP), собирающий последовательности геномов и клинические фенотипы участников, подписавших информированное согласие, с целью сделать геномную информацию свободно доступной для исследований тысячам участников [3, 4]. Используя эти данные, был использован ряд методов для прогнозирования конкретных фенотипов, которые, как считается, генетически детерминированы, среди которых группы крови могут стать хорошим тестовым примером.

    Первое открытие групп крови относится к началу 20 -го -го века и представляет собой важный момент для медицины.Тем не менее система АВО Карла Ландштейнера была лишь первым шагом в характеристике крови. Сорок лет спустя было показано, что Rh играет важную роль, и сегодня сообщалось о десятках различных систем крови [5]. Например, известно, что группа Домброка [6] актуальна с клинической точки зрения, так как может привести к тяжелым гемолитическим трансфузионным реакциям или гемолитической болезни новорожденных. Подобные проблемы также могут быть вызваны многими другими системами крови, такими как Lan [7], Gerebich [8] и Junior [9].По сравнению с 25 группами, зарегистрированными в 2000 г. [6], общедоступные базы данных в настоящее время сообщают о более чем 30 системах крови [5], поэтому можно предположить, что в ближайшем будущем будут обнаружены новые. Все группы крови определяются наличием специфических белков на поверхности эритроцитов и биологических жидкостей [10]. Их экспрессия полностью генетически детерминирована и не может меняться в течение жизни человека. Реакция агглютинации широко использовалась для идентификации групп АВО и Rh с частотой ошибок менее 1 из 250 000 тестов [11].С другой стороны, сообщалось, что группы, не входящие в группу ABO, являются одной из основных причин смерти после переливания крови [12], в основном из-за таких систем, как Scianna [13], где серологические тесты не точны. Методы секвенирования широко используются в качестве основного инструмента для идентификации молекулярных различий между системами [9,14–16]. Некоторые мнения предлагают ввести этот вид эксперимента в качестве дополнительного теста на определение группы крови [17,18]. Интересно, что технологии HTS привели к широкой доступности секвенирования в медицинском и научном сообществе [19], что сделало генетические тесты все более и более распространенными для диагностических целей.Можно ожидать, что информация о генотипе будет полезна для определения группы крови. Ожидается, что персональное секвенирование генома станет более широко использоваться в течение следующих нескольких лет [2], поскольку оно может предсказывать реакцию пациента на лекарства или заболевания [20], а также помогать в диагностике и лечении. Система BLOODchip [21] является первым примером коммерческого решения, использующего данные генотипа для определения групп крови, демонстрируя, что современные методы секвенирования могут использоваться для идентификации шести различных групп крови. Несмотря на то, что это привлекательная идея, еще предстоит решить ряд вопросов, поскольку управлять тремя миллиардами нуклеотидов человека сложно [22].Кроме того, экспериментальные трудности, связанные с секвенированием и изменчивостью популяции [23], привели к созданию версий эталонного генома и необходимости точного управления SNV, связанными со старыми определениями генома (например, hg18 или меньше). И последнее, но не менее важное: парадигма «одна мутация — один фенотип», используемая во многих общедоступных базах данных [24, 25], явно неспособна объяснить многие признаки, имеющие клиническое значение, такие как системы крови ABO или Rh, где несколько сопутствующих вариантов определяют группу крови. [16] [14].Окончательно ситуацию усложняют гетерозиготные варианты, так как они требуют определения правильного гаплотипа пациента [26]. Признак Rh — это просто пример с хорошим знанием генотипа и сложной основой, поскольку он кодируется двумя разными генами, что приводит к двум белкам RhD и RhCE [27]. Первый является детерминантой наиболее распространенного резус-антигена, в то время как второй отвечает за большую часть слабых промежуточных признаков резус-фактора. Пациентов обычно типируют на антиген D, и оба общих термина Rh положительный и Rh отрицательный относятся к наличию или отсутствию этого антигена.Антигены С, с, Е, е, кодируемые геном RhCE [28], рутинно типируют только у пациентов, у которых развился атипичный иммунологический ответ на длительные трансфузии. Кроме того, для Rh характерно наличие многочисленных гибридов, возникающих в результате генетической перестройки как генов RhD, так и RhCE [27]. Эти гибриды проявляют свое состояние со слабым серологическим ответом на рутинный тест. Это может привести к опасной неправильной классификации из-за как ложноположительного, так и отрицательного определения группы крови [29].Чтобы еще больше усложнить этот сценарий, известно еще 50 антигенов резус-системы. Хотя они недостаточно хорошо изучены и плохо изучены, такая генетическая сложность хорошо объясняет важность больших баз данных человеческих вариантов для групп крови, таких как BGMUT [5].

    Для улучшения качества определения групп крови мы представляем BOOGIE, метод, предсказывающий группы крови с помощью определяемой пользователем базы знаний логических правил. Начиная с данных HTS, инструмент решает проблему фазирования гаплотипов, используя информацию, хранящуюся в пользовательской базе данных, и использует те же данные для определения наиболее вероятной группы крови.BOOGIE был протестирован на данных PGP для предсказания 30 групп крови и их характеристик, указанных в BGMUT. Это ново, так как показывает, что набор булевых правил может предсказывать реальные фенотипы, которые могут быть сложными и представлять большую степень гетерогенности. Таким образом, можно придумать широкий спектр приложений, а увеличение количества генетических исследований значительно повысит мощность его механизма вывода.

    Results

    BOOGIE предназначен для прогнозирования фенотипов с использованием данных HTS с использованием явных таблиц, описывающих корреляцию SNV с признаками.Они извлечены из базы данных BGMUT [5], в которой хранится информация об экспериментально подтвержденных вариантах, которые, как известно, подходят для определения в настоящее время 34 различных групп крови. Предсказатель создан для вывода гаплотипа, наиболее близкого к известным комбинациям вариантов, неявным образом определяя фазу гаплотипа. Таким образом, прогнозы группы крови BOOGIE представляют собой наиболее вероятный сценарий того, как варианты пациента взаимодействуют, чтобы получить данный фенотип группы крови. Далее мы опишем, как работает предиктор на примере группы ABO, после чего будет проведена проверка общедоступных данных PGP для групп ABO и Rh и, наконец, представлено распределение прогнозируемых более редких групп крови.

    Тематическое исследование НПА

    Чтобы прояснить, как работает алгоритм, мы опишем пример предсказания ABO для образца PGP hu604D39 (см. рис. 1), который, как известно, имеет группу крови AB. При фазировании гаплотипов легко управлять гомозиготными вариантами, поскольку известно, что они появляются в обеих хроматидах. С другой стороны, гетерозиготные SNV группы АВО могут быть распределены среди 32 различных аллельных конфигураций, которые могут давать очень разные признаки во время окончательного решения. Ранжирование конфигураций по сходству вариантов показывает, что существует 3 оптимальных варианта.Все три предполагают, что первая хроматида экспрессирует группу крови Ax02, тогда как вторая должна экспрессировать либо B101, либо Bw19 (см. Таблицу 1). В частности, аллель группы B сдвигает все гетерозиготные мутации в сторону одной хроматиды в конфигурации с наилучшей оценкой. Этот факт хорошо известен в литературе [30] и подтверждает правильность нашей стратегии принятия решений. Наконец, 13 SNV на рис. 1 полностью аннотированы в BGMUT, что обеспечивает высокую достоверность нашего прогноза. Также интересно отметить, что база данных содержит всего 99 SNV для характеристики группы крови по системе ABO.Наше внимание к этому небольшому набору вариантов, кажется, эффективно описывает даже самые необычные группы крови ABO. Это важно для эффективности, поскольку использование всего нескольких переменных решения, а не полной последовательности АВО, сокращает время прогнозирования.

    Рис. 1. Пример экзонических мутаций гена ABO и фенотипа.

    Учитывая входные варианты, BOOGIE выбирает все ключевые мутации, указанные в таблице гаплотипов для группы АВО, которые могут играть роль (в хромосоме 9). Инструмент относит все гетерозиготные SNV к одной и той же хроматиде, поскольку она представляет собой наиболее вероятный гаплотип.В результате соответствующие белки будут выражать группу крови A102 или B101. Генетический анализ предполагает, что оба антигена будут присутствовать в образце PGP hu604D39, что подтверждается серологическим тестом. Следует отметить, что SNV, о которых сообщалось, используют hg19 в качестве эталона, что отличается от определения BGMUT групп крови A и B. Кроме того, не все зарегистрированные варианты необходимы для окончательного фенотипа, поскольку некоторые из них являются общими для разных групп.

    https://дои.org/10.1371/journal.pone.0124579.g001

    АВО производительность

    Мы протестировали BOOGIE на наборе данных полного генома PGP, используя данные ABO из BGMUT. Общая точность составляет 94,2%, правильно распознано 25/27 случаев для группы A, 11/11 для группы B, 1/1 для группы AB и 30/32 для группы O. В свете универсальности метода это очень хороший результат. Возможность определить правильные черты без систематического предпочтения предполагает, что в литературе достаточно данных, чтобы проложить путь к генетическим тестам на группу крови АВО.Кроме того, без труда были идентифицированы слабые антигены и подгруппы. Это явное преимущество по сравнению с обычными серологическими тестами, а также может дать хорошие иммунологические результаты из-за повышенной способности классифицировать разнообразие крови. Что касается количества SNV, содержащихся в данных HTS, мы наблюдали от 4 до 18 SNV в образцах набора данных генома (см. S1 Fig). Несмотря на эту большую гетерогенность, BOOGIE правильно отнес гетерозиготные варианты к хроматиде и получил хорошие характеристики распознавания.Стоит отметить, что образцы B-типа обычно демонстрируют большее количество экзонических мутаций, как это также было показано в прошлых исследованиях [30]. Интересно, что несколько случаев неправильной классификации можно объяснить (см. Таблицу 2). В частности, профили hu2DBF2D и hu52B7E5 не были обнаружены как О. Это связано с мутацией ABO c.53G>T, обладающей полной пенетрантностью для определения О-группы [30]. Даже если эта позиция указана в нашей таблице гаплотипов ABO, наша система оценки использует одинаковый вес для всех SNV.В этих трех профилях идентификация гаплотипа А, который поддерживался 12–14 вариантами, была предсказана как более вероятная. Конечно, это можно было бы решить с технической точки зрения либо добавлением весов к мутациям, либо записей в таблице гаплотипов. Напротив, образцы huFFAD87 и hu2FEC01 весьма неожиданны и могут быть объяснены релевантностью интронных вариантов и возникновением кроссинговера хромосом во время мейоза в 6-м интроне соответственно. Этот последний сценарий довольно странный и нарушает наше неявное предположение о неравновесии по сцеплению (LD) в кодирующей области.Возможно, присутствуют неправильные вызовы вариантов или экспериментальные ошибки, или сообщаемые данные участников PGP могут быть просто неправильными. Три важных локуса для определения группы крови A, B или O находятся в минус-цепи хромосомы 9. Интересующие положения хромосомы hg19 указаны в первой строке. Первый — это вставка сдвига кадра, а два последних — SNV. С помощью этой информации мы также можем различать варианты группы B, O и два варианта A.

    В наборе данных 23andMe у BOOGIE 91.точность 43%. Следует отметить, что мы удалили 6 случаев из начального пула, поскольку в экспериментальных данных были пропущены значения для важных позиций. Мы правильно вспомнили 46/51 для группы O, 44/44 для A, 18/21 для B и 4/5 для AB. Рассматриваемая проблема сильно отличается от первой из-за количества наблюдаемых SNV (от 12 до 43, как показано на рис. S2) и качества данных. На самом деле, кажется, что основной проблемой для этих данных является идентификация indel c.261delG, которая отсутствует в нескольких случаях и, возможно, неверна в других.Это могло бы объяснить большинство неправильных классификаций для этого набора проверки. Интересно отметить, что наличие только локализованных SNV, а не полных данных экзома, не оказывает существенного влияния на производительность. На самом деле группа АВО в основном определяется накоплением мутаций, связанных с известными гаплотипами. Это подтверждает, что использование нескольких локализованных SNV может быть эффективным в предсказании ABO, как это также предполагалось в предыдущих полногеномных ассоциативных исследованиях [31]. Это может иметь важные последствия для разработки коммерческих генетических тестов для группы крови ABO, поскольку тест локализованных горячих точек может быть значительно дешевле, чем секвенирование всего экзома.

    Rh исполнение

    По данным полного генома точность BOOGIE составляет 94,2%. Мы правильно вспомнили 57/57 для Rh+ и 8/12 для Rh-. Это хороший результат, учитывая, что мы пометили профиль huC14AE1 как неправильно классифицированный, где оценки Rh+ и Rh- были одинаковыми из-за неопределенности в прогнозе. Профили huFE71F3 и huC30901 довольно сложно объяснить, потому что они имеют только два SNV в геномных координатах 25617282 и 25634204 хромосомы 1, которые, согласно литературным данным, не оказывают влияния.Аналогичная ситуация и с профилем hu025CEA.

    Интересно отметить, что люди с небольшим количеством SNV в гене RhD, скорее всего, проявят признак Rh+. На самом деле почти 80% образцов имеют менее пяти вариантов (см. S3 рис.). И наоборот, большое количество вариаций связано с гибридной группой D-CE-D RhD, что приводит к Rh-признаку. CE 5-9DBT и CE 7-8-9DIVb — это только две из наблюдаемых нами групп [32]. Этот результат не может быть получен с помощью классических серологических тестов и может иметь отношение к высокоспецифическим переливаниям крови.

    В наборе данных 23andMe есть 93 Rh+ и 18 Rh- образцов, и наш метод не может различать различные конфигурации хроматид RhD во многих ситуациях. В основном это связано с небольшим количеством SNV, о которых сообщалось в экспериментах 23andMe (рис. S4), что позволяет BOOGIE предсказывать Rh+ для всех случаев. Например, пять образцов (hu3B89BD, hu8B4E43, hu25BD97, huB2C416, huF7E042) не сообщают о мутации RhD, но помечены как Rh-. С другой стороны, в литературе хорошо известно, что этот признак связан с несколькими мутациями.Эти образцы 23andMe являются яркими примерами того, как нехватка информации делает невозможным правильное предсказание признаков на основе данных генотипа.

    Координаты, сообщаемые экспериментами 23andMe (c.329T>C, c.676G>C, c.712G>A, c.787G>A, c.933C>A), по-видимому, предназначены для распознавания гибридов RhD-RhCE. , но наличие минорных резус-групп (таких как CE 5 Va 4) делает невозможным распознавание правильной конфигурации аллелей. Эти положения могут различать 32 различные ситуации, в то время как для Rh существует 67 известных подгрупп, что приводит к неуниверсальному отнесению, которое не может дать надежных результатов.Возможным решением этой неоднозначности может быть использование популяционной частоты признаков для ранжирования связанных показателей. Это может эффективно предложить оценку максимального правдоподобия в таком слабо информированном контексте.

    Другие группы крови

    Мы протестировали набор данных генома PGP для других 28 групп крови с помощью BOOGIE и получили поразительные результаты. Как показано на рис. 2, значительное количество образцов имеет необычные черты, которые могут быть важны при переливании крови или в подобных ситуациях. Например, в системе Junior мы сообщали о случае слабой черты.Это может быть актуально для гемолитической болезни плода и новорожденного, как уже сообщалось в предыдущих исследованиях [9]. Для систем Льюиса и Джона Мильтона-Хагена мы наблюдали образцы с противоположными признаками. Это вряд ли представляет интерес с клинической точки зрения. Тем не менее, эти группы нуждаются в дополнительном изучении, чтобы полностью охарактеризовать их медицинскую значимость. Следует также отметить, что на веб-сайте PGP нет информации по 28 группам крови, поэтому проверка невозможна.В целом, экспериментальная характеристика этих второстепенных групп крови в настоящее время может быть нетривиальной из-за отсутствия однозначного клинического теста [18]. Рутинная типизация проводится с генетическим анализом у пациентов с атипичным иммунологическим ответом, таких как пациенты с длительным переливанием крови. Такие методы, как BOOGIE, могут помочь выбрать правильную стратегию. Очевидно, что использование высокоспецифичных аннотаций можно рассматривать как дополнительный инструмент для прогнозирования совместимости при переливании крови.С другой стороны, интересно отметить, что данные HTS могут предоставить подробную информацию о группе крови по сравнению с обычными серологическими тестами. На самом деле, тестирование только высокоспецифичных SNV может привести к хорошим результатам, что уже доказано в групповых тестах Rh и ABO.

    Рис. 2. Прогнозируемое распределение групп крови для набора данных полного генома PGP.

    Для каждого образца PGP выделено возможное появление необычных групп крови. Прогноз основан на наблюдении за кодирующими SNV, которые, как известно, связаны с необычными группами крови.Если известный вариант не обнаружен, фенотип считается эталонным. Существование некодирующих или новых неохарактеризованных вариантов, относящихся к системе крови, может повлиять на BOOGIE, что приведет к некоторым ложноотрицательным прогнозам.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0124579.g002

    Количество неучтенных мутаций

    Генетические вариации во многих ситуациях не имеют значения для определения фенотипа, что можно ясно увидеть в dbSNP.Очень немногие мутации имеют тег клинической значимости или ссылку на PubMed. Чтобы понять, как много известно в контексте групп крови, мы сообщаем о количестве SNV в BGMUT и в dbSNP для каждой системы крови и используем эти два параметра для измерения полноты наших таблиц гаплотипов. Половина групп крови, рассматриваемых в этой работе, по-видимому, покрывает не менее 20% SNV в dbSNP (см. рис. 3). На первый взгляд это может показаться неоднозначным результатом, но нас не интересует полный охват.Мы разумно предполагаем, что (а) небольшой набор вариантов может быть использован как представитель полного гаплотипа благодаря неравновесию по сцеплению и (б) маловероятно, что большое количество SNV вызовет фенотипические изменения. Что касается последнего пункта, данные BGMUT часто обновляются и представляют собой современное состояние характеристик групп крови, поэтому ясно, что мы используем максимально возможное количество информации. Как показано для систем ABO и Rh, мы утверждаем, что BOOGIE может быть ценным инструментом для характеристики фенотипа.Качество фазы гаплотипа также представляет интерес и подтверждает, что горячие точки перекрестной рекомбинации обычно локализованы в некодирующих областях [33]. Это также наблюдается в данных HapMap, где часто наблюдается неравновесие по сцеплению в кодирующей ДНК. Это важно для нашего решения, поскольку мы фокусируемся только на SNV, указанных в наших таблицах гаплотипов, что обеспечивает большую гибкость. Мы можем либо сообщить полную последовательность гена и известный аллель, либо просто описать наиболее релевантные локусы. В обеих ситуациях гены с сильным неравновесием по сцеплению, скорее всего, будут очень хорошо работать с нашим алгоритмом, как показано с помощью групповых тестов ABO (см. рис. S5 для уточнения ABO LD).Мы понимаем, что BOOGIE не будет очень эффективен для менее изученных систем. Поскольку объем данных, доступных для прогнозирования признаков, продолжает расти (см. рис. S6), мы ожидаем, что наш инструмент будет становиться все более ценным в ближайшие годы. Поразительно, что большинство SNV генов, имеющих отношение к переливанию крови (RhD и ABO), уже хорошо охарактеризованы (см. рис. 3), что позволяет предположить, что BOOGIE может быть полезен для этих важных групп крови.

    Рис. 3. Фракции вариантов dbSNP, аннотированные для каждой группы крови.

    Наиболее важные группы для переливания (серые столбцы) имеют хорошую аннотацию в BGMUT, объясняющую качество наших результатов. И наоборот, большинство вариантов в менее изученных системах все еще нуждаются в дальнейшем изучении для правильной автоматической аннотации.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0124579.g003

    Обсуждение

    В своей работе мы разработали инструмент BOOGIE для предсказания группы крови. Основная идея состоит в том, чтобы сосредоточиться на нескольких генетических местах с аннотацией из литературы для набора общих фенотипов.Используя эту информацию, мы решаем проблему фазирования гаплотипов и делаем вывод о наиболее вероятном признаке. С теоретической точки зрения неравновесие по сцеплению является ключевым фактором, обеспечивающим высокую точность даже при наличии небольшого числа наблюдаемых мутаций. BOOGIE был протестирован для предсказания группы крови человека с использованием данных PGP и получил очень хорошие результаты. Даже если результаты не так хороши, как серологические тесты, и еще не подходят для непосредственного медицинского применения, несколько случаев неправильной классификации были легко обнаружены.Это дало интересные указания на необходимость SNV хорошего качества в соответствующих местах и ​​важность управления мутациями с высокой пенетрантностью, с которыми можно легко справиться в таблицах гаплотипов. Фактически, отсутствие информативных наблюдений может привести к невозможности правильной классификации данных секвенирования, как показано для группы Rh в наборе данных 23andMe. Тем не менее, в нашем подходе есть ряд преимуществ, которые следует учитывать. Возможность прямого определения подгрупп крови по системам АВО и Rh может быть полезна при обычных переливаниях крови.Всякий раз, когда по какой-либо причине будут доступны данные HTS, можно будет протестировать редкие группы крови. Для 28 второстепенных групп крови мы проверили геномы PGP на наличие необычных признаков и получили интересные результаты. Поскольку экспериментальные методы обнаружения антигена малочувствительны в этих системах крови, т.е. системы Dombrock и Scianna [13], генетические тесты могут быть особенно полезными. Имеются данные о устойчивых расхождениях для известных систем крови АВО и Rh, оцениваемых в 3,7%, между реальной группой крови и группой, указанной в документах, удостоверяющих личность [34].Таким образом, генетические тесты могут представлять собой дополнительный, хотя и не исключительный, инструмент для проверки совместимости во время переливаний. Назначение признаков в этой работе основано на данных PGP, предоставленных добровольцами, не связанными напрямую с нашей лабораторией. По этой причине дальнейшая экспериментальная проверка невозможна для других рассматриваемых групп крови. Тем не менее набор данных явно репрезентативен, поскольку содержит образцы разной этнической принадлежности, полученные с помощью разных экспериментальных методов.

    BOOGIE использует многомерную стратегию, основанную на максимальной экономии, которая особенно важна для правильной характеристики нетривиальных фенотипов и хорошо изучена в контексте анализа последовательности.Этот метод работает очень быстро и дает аннотацию групп крови для всех 30 систем за несколько секунд на настольном ПК. В свете увеличения количества доступных данных HTS это имеет большое практическое значение для быстрой и масштабируемой аннотации геномов. Экспоненциальный рост аллельных конфигураций не представляет реальной опасности из-за ограниченного числа гетерозиготных экзонных SNV, обычно наблюдаемых в отдельных генах. Пока внимание сосредоточено на соответствующих горячих точках, количество перестановок будет сильно уменьшено, что приведет к высокой скорости вычислений.Ключевым аспектом системы является гибкость. Простое добавление дополнительных записей в таблицу гаплотипов позволит обнаруживать новые черты, а создание новых таблиц гаплотипов позволяет решать проблемы от других генотипов к фенотипам. Это важный шаг на пути к автоматизации выявления признаков в персонализированной медицине ввиду постоянного роста обнаруживаемых фенотипов. В контексте многофакторных заболеваний это может быть неосуществимо, поскольку мы все еще далеки от четкого описания ключевых SNV. Тем не менее, растущее количество исследований может прояснить эти сложные фенотипы и предложить предполагаемые локусы для проверки на мутации, как показано на моделях уровня холестерина [35].Следует также отметить, что интерпретация вариантов без аннотаций в нашей базе знаний невозможна. Следовательно, правильное рассуждение будет возможно только тогда, когда все соответствующие варианты будут полностью аннотированы. Доминантность пока тоже не рассматривается, поскольку сильно зависит от контекста (например, инактивация Х-хромосомы у женщин). BOOGIE вычисляет два отдельных прогноза, по одному для каждой хроматиды. Правильная интерпретация полученного признака остается на усмотрение пользователя и не вызывает затруднений в контексте ABO и Rh.Несмотря на эти ограничения, признаки группы крови явно важны с клинической точки зрения и могут быть эффективно обнаружены с помощью нашей стратегии. В дополнение к обнаружению фенотипа этот подход также может быть ценным инструментом для популяционных исследований. Некоторые антропологические маркерные гены важны из-за этнического полиморфизма определенных человеческих популяций. Универсальность инструмента позволяет нам представить различные сценарии, в которых аналогичные методы могут быть использованы для выявления редких заболеваний или в судебной медицине.Кроме того, BOOGIE можно загрузить (URL: http://protein.bio.unipd.it/download/) и настроить для предсказания любого признака. Благодаря своей эффективности в интерпретации данных HTS, он может быть полезен для клинического сообщества и может помочь в разработке инструментов нового поколения для персонализированной медицины.

    Методы

    Сбор данных

    Чтобы сконструировать BOOGIE, нам нужно было извлечь из литературы как можно больше информации о классификации систем крови.BGMUT [5] хранит информацию об экспериментально подтвержденных мутациях, о которых известно, что они имеют отношение к определению группы крови. Описаны 34 известные системы крови, включенные в BOOGIE, с ABO и Rh, представляющими интерес для валидации метода. Стратегия предсказания опирается на явное определение истинности, которое будет использоваться при классификации новых человеческих образцов. Все локусы, представляющие интерес для классификации генома, сгруппированы в таблицы гаплотипов для каждой группы крови (см. Таблицу S1). Для каждого известного фенотипа в таблице указаны все ожидаемые SNV, которые следует наблюдать для его определения.Например. определение 177 известных групп крови системы ABO использует 99 SNV, о которых явно сообщается. Всякий раз, когда BGMUT не сообщает данных о SNV, предполагается, что он является эталонным геном hg19 в наших таблицах. Использовались только экзонные мутации, так как они охватывают большую часть базы данных и их легче измерить во время экспериментов по секвенированию. Получение таблиц соответствий требовало тщательной ручной обработки, так как многие группы крови и черты предполагали старые эталонные гены. Это важный вопрос, связанный с недавним улучшением методов секвенирования, поскольку они предоставили ряд различных версий последовательностей ДНК все более высокого качества, которые нелегко комбинировать.Например. эталонный ген ABO в BGMUT соответствует группе A, а эталонный ген в hg19 соответствует группе O. Это приводит к сдвигу и перемаркировке большинства мутаций. Во многих случаях, как в индийской системе, SNV просто сообщают о неправильной эталонной последовательности, см. варианты в [36]. Кроме того, данные HTS после определения вариантов используют геномные координаты, а не координаты на основе генов. По этой причине мы использовали пакет BiomaRt [37] R для быстрого перевода координат, а в случае расхождений с hg19 вручную исправляли все несоответствия.Все конфликтующие случаи решались с использованием общедоступных баз данных dbSNP [24], эталонных генов UCSC [38], Phencode [39] и оригинальных публикаций PubMed. Мы решили отказаться от признаков и мутаций, когда ручное преобразование не удалось. После этого процесса мы получили аннотацию для более чем 800 различных признаков на основе почти 1000 уникальных вариантов кодирования для 30 групп крови (более подробную информацию см. в таблице S1).

    Предсказание фенотипа

    В экспериментах с HTS данные, полученные после определения варианта, представляют собой бесценный источник информации для предсказания фенотипа.С другой стороны, гетерозиготные мутации сами по себе явно не определяют гаплотип геномного образца. В литературе это известно как проблема фазирования гаплотипов. Его можно эффективно решить, используя информацию из HapMap [40] и подходы максимизации ожидания с помощью скрытых марковских моделей [41]. Эти методы являются дорогостоящими в вычислительном отношении и основаны на данных с низким разрешением, которые не могут различать редкие гаплотипы или необычные SNV [40]. Из-за этих ограничений мы разработали новый быстрый инструмент, который мог бы иметь дело с (а) фазированием гаплотипа и (б) решениями по фенотипу для полученной предсказанной хроматиды.Для конкретного гена пациента мы без ограничения общности предположили, что существуют N-гомозиготные и М-гетерозиготные мутации. Без предварительного предположения это привело бы к 2 M-1 возможным конфигурациям аллелей C в двух хроматидах человека. В качестве первого шага мы перечислили все конфигурации, где ровно одна из них представляет реальность. На втором этапе мы совместно решили проблему определения фазы гаплотипа и фенотипа, используя наши таблицы гаплотипов H . Учитывая конкретную конфигурацию c , мы определили ее фенотип с помощью стратегии K-ближайших соседей, используя данные таблицы гаплотипов H .Другими словами, мы измерили расстояние последовательности c до таковых в H и по сходству перенесли фенотип ближайшего. Сходство измеряется расстоянием Хэмминга, т.е. количеством замен и вставок между двумя последовательностями, что также важно для определения наиболее вероятной фазы гаплотипа. Чем выше значение, тем меньше шанс наблюдать c в природе. Это явно связано с принципом максимальной экономии, хорошо зарекомендовавшим себя в филогенетической реконструкции [42].Мы ранжировали все конфигурации аллелей по расстоянию Хэмминга и отбирали наилучшие из них как настоящие конфигурации аллелей. Общая идея состоит в том, что мы пытаемся найти в нашей таблице гаплотипов пример с такими же мутациями, поэтому мы можем быть достаточно уверены, что фенотип и гаплотип будут одинаковыми. И наоборот, неправильная конфигурация аллелей будет сильно отличаться от ранее опубликованных и, скорее всего, вообще не будет существовать.

    Система БУГИ

    BOOGIE был написан с использованием Java JDK 1.7, что делает его переносимым на все основные операционные системы. Как показано на рис. 4, для выполнения BOOGIE требуется два файла. Таблица гаплотипов для интересующего фенотипа и файл целевого генотипа. Детали формата приведены в файле README. Варианты, содержащиеся в файле генотипа, будут рассматриваться тогда и только тогда, когда они являются частью таблицы гаплотипов, т. е. полезны для предсказания фенотипа. После того, как варианты выбраны, перечисляются все возможные соответствия двум хроматидам человека.Фенотип каждой перестановки прогнозируется с помощью алгоритма 1-ближайшего соседа, и сохраняется соответствующая оценка наиболее похожего гаплотипа. Два задания с общим максимальным баллом становятся предсказанными фенотипами. Обратите внимание, что доминирование не принимается во внимание, поэтому пользователь должен определить окончательные черты. Например, если два аллеля A и 0 предсказаны для группы крови ABO, опытный пользователь должен сделать вывод, что группа A является доминирующей.

    Рис. 4. Схематический обзор BOOGIE.

    Для работы инструмента требуются только данные генотипа и таблица гаплотипов. Генотип должен быть указан в табличном файле, аналогичном формату VCF, где указываются хромосома, положение в геноме, нуклеотиды и зиготность. Гаплотипы определены в табличном файле, и в каждой строке указаны ожидаемые SNV целевого фенотипа. Подробнее о формате см. в файле README приложения. BOOGIE ищет ключевые варианты во входном генотипе и оптимизирует их назначение гаплотипам с известным фенотипом в соответствии с алгоритмом 1-ближайшего соседа.Перестановка SNV с лучшим результатом имеет наивысшую вероятность фенотипа.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0124579.g004

    Набор данных PGP

    Первой целью тестирования нашего метода был сбор образцов с аннотацией фенотипа и генетическими данными. Мы решили работать с общедоступными данными из PGP [3,4], в основном из-за богатства клинических профилей. Из 2651 профиля, доступ к которым был получен 13 мая 2013 г., были извлечены записи с аннотациями ABO и Rh с данными секвенирования.Мы получили два набора данных с 69 образцами с полными последовательностями генома из Complete Genomics и 111 с данными 23andMe SNP. Характер набора данных 23andMe очень разнороден по размеру массива (от 570 тыс. до 1000 тыс. SNV) и типу чипа (специализированный набор Illumina Hap550+ или HumanOmniExpress BeadChip Kit). Используемый эталонный геном был либо hg18, либо hg19. Подробное описание данных см. на веб-сайте PGP (URL: http://personalgenomes.org/). Набор данных полного генома использовался для сравнительного анализа точности инструмента для ABO и Rh, когда полные данные были доступны.Набор данных 23andMe использовался в качестве дополнительного набора для оценки нашей стратегии прогнозирования, когда доступна только частичная информация.

    Благодарности

    Авторы выражают благодарность сотрудникам лаборатории BioComputing UP за полезные обсуждения.

    Вклад авторов

    Инициатива и разработка экспериментов: MG GM EL ST. Выполняли опыты: MG MS. Проанализированы данные: MG GM MS. Написал статью: MG CF ST. Разработано программное обеспечение: MG CF. Предоставил молекулярно-генетическую экспертизу: Е.Л.

    Каталожные номера

    1. 1. Альтшулер Д.М., Гиббс Р.А., Пелтонен Л., Дермицакис Э., Шаффнер С.Ф., Ю Ф. и соавт. Интеграция общих и редких генетических вариаций в различных человеческих популяциях. Природа. 2010; 467: 52–58. пмид:20811451
    2. 2. Бубнофф А. Секвенирование следующего поколения: гонка началась. Клетка. 2008; 132: 721–723. пмид:18329356
    3. 3. Ball MP, Thakuria JV, Zaranek AW, Clegg T, Rosenbaum AM, Wu X и ​​др. Общедоступный ресурс, облегчающий клиническое использование геномов.Proc Natl Acad Sci USA. 2012; 109: 11920–11927. пмид:22797899
    4. 4. Церковный ГМ. Проект «Персональный геном». Мол Сист Биол. 2005;1.
    5. 5. Патнаик С.К., Хельмберг В., Блюменфельд О.О. BGMUT: база данных NCBI dbRBC аллельных вариаций генов, кодирующих антигены систем групп крови. Нуклеиновые Кислоты Res. 2012; 40: Д1023–1029. пмид:22084196
    6. 6. Губин А.Н., Ньороге Дж.М., Войда У., Пак С.Д., Риос М., Рейд М.Э. и соавт. Идентификация гликопротеина группы крови Домброка как полиморфного члена семейства генов АДФ-рибозилтрансфераз.Кровь. 2000; 96: 2621–2627. пмид:11001920
    7. 7. Хелиас В., Сэйсон С., Баллиф Б.А., Пейрард Т., Такахаши Дж., Такахаши Х. и др. Человеческий переносчик порфирина ABCB6 незаменим для эритропоэза, но отвечает за новую систему групп крови Лангерейса. Нат Жене. 2012; 44: 170–173. пмид:22246506
    8. 8. Колин И., Рауэль С., Лондон Дж., Ромео П.Х., д’Ориоль Л., Галиберт Ф. и др. Выделение клонов кДНК и полной аминокислотной последовательности гликофорина эритроцитов человека С.Дж. Биол. Хим. 1986; 261: 229–233. пмид:2416746
    9. 9. Saison C, Helias V, Ballif BA, Peyrard T, Puy H, Miyazaki T, et al. Нулевые аллели ABCG2, кодирующие белок устойчивости к раку молочной железы, определяют новую систему групп крови Junior. Нат Жене. 2012; 44: 174–177. пмид:22246505
    10. 10. Деномм Г.А. Молекулярные основы выражения группы крови. Наука о переливании крови и аферезе. 2011; 44: 53–63. пмид:21277830
    11. 11. Goodnough LT, Brecher ME, Kanter MH, AuBuchon JP.Трансфузионная медицина — переливание крови. Медицинский журнал Новой Англии. 1999; 340: 438–447. пмид:9971869
    12. 12. Гуднаф Л.Т., Леви Дж.Х., Мерфи М.Ф. Понятия о переливании крови у взрослых. Ланцет. 2013; 381: 1845–1854 гг. пмид:23706801
    13. 13. Van der Schoot CE, Veldhuisen B, de Haas M. Заменит ли генотипирование серологию в будущем обычном определении группы крови? — Мнение 5. Transfus Med Hemother. 2009; 36: 234–235. пмид:21113269
    14. 14. Дёшер А., Фогт С., Биттнер Р., Гердес И., Петерсхофен Е.К., Вагнер Ф.Ф.Аллели RHCE, обнаруженные после получения слабых и/или противоречивых результатов при автоматическом группировании резус-группы доноров крови в Северной Германии. Переливание. 2009; 49: 1803–1811. пмид:19453979
    15. 15. Люблин Д.М., Компелли С., Сторри-младший, Рид М.Э. Молекулярные основы антигенов группы крови Кромера. Переливание. 2000; 40: 208–213. пмид:10686005
    16. 16. Ип СП. Изменение последовательности в локусе АВО человека. Анналы генетики человека. 2002; 66: 1–27. пмид:12014997
    17. 17. Энсти диджей.Генотипирование эритроцитов и будущее тестирования перед трансфузией. Кровь. 2009; 114: 248–256. пмид:19411635
    18. 18. Стори Дж. Р., Олссон М. Л. Заменит ли генотипирование серологию в будущем рутинном определении групп крови? — Мнение 4. Transfus Med Hemother. 2009; 36: 232–233. пмид:21113268
    19. 19. Мардис Э.Р. Влияние технологии секвенирования нового поколения на генетику. Тенденции в генетике. 2008; 24: 133–141. пмид:18262675
    20. 20. Берк В., Псати Б.М. Персонализированная медицина в эпоху геномики.ДЖАМА. 2007; 298: 1682–1684. пмид:17925520
    21. 21. Авент Н.Д., Мартинес А., Флегель В.А., Олссон М.Л., Скотт М.Л., Ногес Н. и соавт. Проект Bloodgen Европейского Союза, 2003–2009 гг. Трансфус Мед Гематер. 2009; 36: 162–167. пмид:21113258
    22. 22. Купер Г. М., Шендур Дж. Иглы в стопках игл: поиск вариантов, вызывающих болезни, в большом количестве геномных данных. Нат Рев Жене. 2011; 12: 628–640. пмид:21850043
    23. 23. Иафрат А.Дж., Феук Л., Ривера М.Н., Листевник М.Л., Донахью П.К., Ци Ю и др.Обнаружение крупномасштабных вариаций в геноме человека. Нат Жене. 2004; 36: 949–951. пмид:15286789
    24. 24. Шерри С.Т., Уорд М.-Х., Холодов М., Бейкер Дж., Фан Л., Смигельски Э.М. и др. dbSNP: база данных генетической изменчивости NCBI. Нуклеиновые Кислоты Res. 2001; 29: 308–311. пмид:11125122
    25. 25. Хорайтис О., Талбот К.С., Фоммарин М., Филлипс К.М., Коттон Р.Г.Х. База данных локус-специфических баз данных. Нат Жене. 2007; 39: 425–425. пмид:17392794
    26. 26. Frazer KA, Ballinger DG, Cox DR, Hinds DA, Stuve LL, Gibbs RA, et al.Карта гаплотипов человека второго поколения, содержащая более 3,1 миллиона SNP. Природа. 2007; 449: 851–861. пмид:17943122
    27. 27. Флегель В.А. Молекулярная генетика и клиническое применение резус-фактора. Наука о переливании крови и аферезе. 2011; 44: 81–91. пмид:21277262
    28. 28. Бугерт П., Шарберг Э.А., Гейзен С., фон Заберн И., Флегель В.А. Варианты белка RhCE в Юго-Западной Германии, обнаруженные рутинным серологическим тестированием. Переливание. 2009; 49: 1793–1802 гг. пмид:19453980
    29. 29.Леглер Т.Дж., Эбер С.В., Лакомек М., Линен Р., Маас Дж.Х., Пекрун А. и соавт. Применение генотипирования RHD и RHCE для корректного определения группы крови у пациентов с хроническими трансфузиями. Переливание. 1999; 39: 852–855. пмид:10504121
    30. 30. Амадо М., Беннетт Э.П., Карнейро Ф., Клаузен Х. Характеристика гена O2 гисто-группы крови и его белкового продукта. Вокс Сангвинис. 2000;79: 219–226. пмид:11155073
    31. 31. Бертон П.Р., Клейтон Д.Г., Кардон Л.Р., Крэддок Н., Делукас П., Дункансон А. и др.Полногеномное ассоциативное исследование 14 000 случаев семи распространенных заболеваний и 3000 общих контролей. Природа. 2007; 447: 661–678. пмид:17554300
    32. 32. Huang CH, Chen Y, Reid ME, Okubo Y. Доказательства отдельного генетического происхождения DBT частичного фенотипа D в японской семье. Переливание. 1999; 39: 1259–1265. пмид:10604255
    33. 33. Кауппи Л., Джеффрис А.Дж., Кини С. Где кроссоверы: рекомбинационное распределение у млекопитающих. Нат Рев Жене. 2004; 5: 413–424.пмид:15153994
    34. 34. Рентас Ф.Дж., Кларк П.А. Несоответствие группы крови в военных удостоверениях личности и бирках: проблема готовности в армии США. Мил Мед. 1999; 164: 785–787. пмид:10578589
    35. 35. Пас НКА ван де, Вутерсен Р.А., Оммен Б. ван, Ритьенс IMCM, Грааф А.А. де. Физиологически обоснованная силико-кинетическая модель, предсказывающая концентрацию холестерина в плазме крови человека. J липидный рез. 2012; 53: 2734–2746. пмид:23024287
    36. 36. Телен М.Дж., Удани М., Вашингтон М.К., Левеск М.С., Ллойд Э., Рао Н.Полиморфизм CD44, связанный с группой крови, отменяет консенсусную последовательность связывания гиалуроновой кислоты, не предотвращая связывания гиалуроновой кислоты. Дж. Биол. Хим. 1996; 271: 7147–7153. пмид:8636151
    37. 37. Каспршик А. БиоМарт: изменение парадигмы в управлении биологическими данными. База данных. 2011; 2011: бар049–бар049. пмид:22083790
    38. 38. Мейер Л.Р., Цвейг А.С., Хинрихс А.С., Карольчик Д., Кун Р.М., Вонг М. и соавт. База данных UCSC Genome Browser: расширения и обновления 2013 г.Исследование нуклеиновых кислот. 2012;41: Д64–Д69. пмид:23155063
    39. 39. Джардин Б., Ример С., Хефферон Т., Томас Д., Хсу Ф., Зеленски Дж. и др. PhenCode: соединение данных ENCODE с мутациями и фенотипом. Мутация человека. 2007; 28: 554–562. пмид:17326095
    40. 40. Ториссон Г.А., Смит А.В., Кришнан Л., Штейн Л.Д. Веб-сайт международного проекта HapMap. Геном Res. 2005; 15: 1592–1593. пмид:16251469
    41. 41. Браунинг СР, Браунинг БЛ. Быстрое и точное определение фаз гаплотипов и вывод отсутствующих данных для полногеномных ассоциативных исследований с использованием локализованной кластеризации гаплотипов.Американский журнал генетики человека. 2007; 81: 1084–1097. пмид:17924348
    42. 42. Тамура К., Петерсон Д., Петерсон Н., Стечер Г., Ней М., Кумар С. MEGA5: Молекулярно-эволюционный генетический анализ с использованием методов максимального правдоподобия, эволюционного расстояния и максимальной экономии. Молекулярная биология и эволюция. 2011; 28: 2731–2739. пмид: 21546353

    Различия групп крови, определенные с помощью программного обеспечения для секвенирования

    Исследователи из США разработали компьютерную программу, которая использует секвенирование всего генома для определения сотен важных различий групп крови, что позволяет более точно сопоставлять их для будущих переливаний крови.Их результаты были опубликованы в The Lancet Hematology .

    Большинство людей знакомы с группами крови A, B, AB и O, но существуют сотни дополнительных «антигенов» групп крови на красных кровяных тельцах — вещества, которые могут запускать иммунный ответ организма — которые различаются от человека к человеку. Мы все рождаемся с антителами, уникальными для нашей группы крови ABO, но другие антитела против определенных антигенов крови могут стимулироваться во время беременности в результате воздействия клеток плода или воздействия донорских клеток при многократном переливании крови.

    Проблемы чаще всего возникают во время переливания крови, которое является одной из наиболее распространенных процедур в медицине, но также может привести к потенциально опасным для жизни осложнениям. Когда организм сталкивается с чужеродными антигенами на донорских клетках, он может стимулировать выработку антител, способных разрушить перелитые донорские клетки. Каждый год до 16 смертей, о которых сообщает Федеральное управление по лекарственным средствам, связаны с несоответствием антигенов эритроцитов.

    В настоящее время не существует метода, который мог бы определять все антигены крови – но поскольку секвенирование всего генома становится рутинным для пациентов, перед переливанием крови можно будет идентифицировать как редких доноров, так и реципиентов из группы риска.Теперь исследователи из Brigham and Women’s Hospital (BWH), Гарвардской медицинской школы и Нью-Йоркского центра крови использовали проект MedSeq, который, как утверждается, является первым рандомизированным исследованием секвенирования всего генома у здоровых взрослых. Цель проекта? Разработать и проверить компьютерную программу, которая может всесторонне определять различия в группах крови людей с точностью более 99%.

    «С современными технологиями определение групп крови на все антигены нерентабельно, — сказал доктор Уильям Лейн из BWH.«Но алгоритм, который мы разработали, может быть применен для типирования всех соответствующих групп крови с низкими затратами после получения секвенирования».

    Сегодня большинство тестов для доноров крови и пациентов включают только соответствие ABO и Rh, но известно более 300 антигенов эритроцитов и 33 антигенов тромбоцитов. Чтобы найти способ экономичного типирования большого количества людей на наличие этих антигенов, доктор 4 Лейн объединился с учеными, руководившими проектом MedSeq, и экспертами в области генетики групп крови из Нью-Йоркского центра крови, чтобы создать базу данных и разработать программный алгоритм, известный как bloodTyper, который может быстро предсказать профиль антигена группы крови человека на основе геномных последовательностей.

    «Этот подход может стать одним из первых рутинных клинических применений геномики для оказания медицинской помощи пациентам, нуждающимся в переливании крови», — сказала доктор Конни М. Вестхофф из Нью-Йоркского центра крови. «Это может предотвратить серьезные или даже смертельные осложнения, потому что после сенсибилизации пациентов у них возникает пожизненный риск гемолитических трансфузионных реакций, если переливание крови необходимо в экстренной ситуации».

    Коллеги проверили программное обеспечение, сравнив его с традиционными, более трудоемкими методами.BloodTyper был точен более чем на 99% при типировании геномов участников проекта MedSeq.

    «Этот отчет демонстрирует ранее непредвиденный вариант использования и преимущества, которые будут накапливаться по мере того, как секвенирование всего генома станет обычной частью медицинской помощи», — сказал главный исследователь MedSeq, профессор Роберт Грин из BWH и Гарвардской медицинской школы. «Секвенирование генома теперь может идентифицировать потенциальных реципиентов переливания крови, которым нужны редкие группы крови, и людей, которые могут безопасно их предоставить.

    Изображение предоставлено: ©stock.adobe.com/au/Vlad

    Новый алгоритм всесторонне характеризует гены резус-фактора человека с использованием данных полногеномного секвенирования | Кровь Авансы

    6 66 RHD * 03N.01 6 21 RHD * 49 RHD * DWN 0 DELGT 0,0006 0 RHCE * 01.07.01 RHCE * CE.07.01 2 1 6 1 RHCE * 02.08.01 RHCE * CE.08.01
    RHD аллели
    RHD * 01 920 0,5204
    RHD делеция 294 0,1663
     ПСП*10.00 RHD * DAU0 RHD * 1136T 229 229 229 0.1295
    RHD * 08n.01rhd * псевдо-en RHD * ψ 0.0373
    RHD * DIIA-CEVS (4-7) -D 65 65 0,0368
    RHD * 09.03.01 RHD * DAR3.01 RHD * 602G, 667G 57 0,0322
    RHD*10.03 RHD*DAU3  RHD*835A, 1136T  35  0.0198
    RHD * 10.00.01 RHD * DAU0.01 RHD * 1136T, 579A 21 0.0119
    RHD * 04.01 RHD * Diva RHD * 186T, 410T, 455C, 1048C 16 16 0.0090
    RHD * 10.05 RHD * DEAU5 RHD * 667G, 697C, 1136T 12 0,0068
    RHD * 03.01 RHD * DIIA RHD * 186T, 410T, 455C, 602Г,667Г,819А 10 0.0057
    Нет Обозначение ISBT (Предлагается как RHD * 03.01.02 RHD * DIII.01.02) RHD * 186T, 410T, 455C, 602G, 667G * 7 0,0040 0,0040
    RHD * 01W. 33RHD * слабый D типа 33 RHD * 520A 3 0.0017
    RHD * 09.01.02 RHD * DAR1.02 RHD * 602G, 667G, 1025C 3 0.0017
    Без обозначения ISBT RHD*841C (GenBank: KU363613.2) † 3 0.0017
    RHD * 01.01 RHD * 48C 2 90C 0,0011
    RHD * 01W.66RHD * Слабый D типа 66 RHD * 916A 2 0.0011
    RHD * 12.01 RHD * DOL1 RHD * 509C, 667G 2 0,0011
    RHD * 1053T, 1057T, 1059G, 1060A, 1061A 0,0011 
     RHD* 01W.137RHD * Слабый D Тип 137 RHD * 780A 1 0,0006
    RHD * 01N.07 RHD * D-CE (4-7) -D 1 0,0006
    RHD * 01N.35 RHD * 330_3318 RHD
    1 0,0006
    RHD * 01W.1RHD * S слабого D RHD 1 RHD * 809G 1 0,0006
    RHD * 01W.45RHD *слабый тип D 45  RHD*1195A  0.0006
    RHD * 03.09 RHD * DIII.09 RHD * 186T, 410T, 455C, 667G 1 0,0006
    RHD * 05.01 RHD * DV.1 RHD * 667G, 697C 1 0 0.0006
    RHD * 05.05 RHD * DV.5 RHD * 697A 1 0,0006
    RHD * 09.02.01 RHD * DAR2.01 RHD * 602G, 557G, 697C, 744T, 957A  0,0006 
     RHD*09.03 RHD * DAR3 RHD * 60323 RHD * 602G, 667G 1 0,0006
    RHD * 10.00.02 RHD * DAU0.02 RHD * 1136T, 150C 1 0,0006
    Нет INT Обозначение RHD * 1048C (GenBank: KC311353.1) † 1 0.0006
    Нет Обозначение ISBT RHD * 178C (Генбанк: KX352163.1) † 1 0,0006
    Без обозначения ISBT RHD*186T (GenBank: JN635688.1) † 1 0,0006 0,0006
    RHD * 35 RHD * DMA RHD * 621C 1 0,0006
    RHD * 37 RHD * DUC2 RHD * 733C 1 0,0006
    Нет Обозначение ISBT RHD * 602G, 733C, 744T, 1136T ‡ 1 0,0006
    No ISB-обозначение RHD * 648C (GenBank: JQ405073.1) † 1 0.0006
    Нет ISBT обозначение RHD * 674T (GenBank: AF510070.1) † 1 0,0006
    RHCE аллели
    RHCE * 01,01 RHCE * CE.01 RHCE * CE48C C 402 0.2274
    RHCE * E RHCE * E RHCE * CE 356 0.2014
    RHCE * 01.20.01 RHCE * CE.20.01 RHCE * CEVS01 RHCE * CE733G 245 0.1386
    RHCE * 02 или RHCE * CE RHCE * C RHCE * E RHCE * CE 207 0.1171
    RHCE * 03 или RHCE * CE RHCE * C RHCE * E RHCE * CE 180 180 0.1018
    RHCE * 01.20.03 RHCE * CE.20.03 RHCE * CEVS03 RHCE * CES 80  0,0452 
     RHCE*01.06.01 RHCE * CE.06.01 RHCE * CEAG 72 72 0.0407 9037
    RHCE * 01.20.02 RHCE * CE.20.02 RHCE * CEVS02 RHCE * CE48C, 733G 55 0.0311
    Нет Обозначение ISBT (предложен как RHCE * 01.01.02 RHCE * CE.01.02 RHCE * CE48C, 105T * 53 0.0300 0,0317 RHCE * 01.09 RHCE * CE.20.09 RHCE * CEVS09 RHCE*ce48C, 733G, 941C 47 0.0266
    RHCE * 01.02.01 RHCE * CE.02.01 RHCE * CETI 22 0.0124
    RHCE * CEMO 20 0.0113
    RHCE * 01.08 RHCE * CE.08 RHCE * CEBI 4 0.0023 0,0023
    RHCE * 01.20.06 RHCE * CE.20.06 RHCE * CEVS06 RHCE * CECF 4 0,0023 
     RHCE*01.05.01 RHCE * CE.05.01 RHCE * Cyek 3 0.0017
    RHCE * 01.2035 RHCE * CE.20.05 RHCE * CEVS05 RHCE * CE733G, 1006T 3 0,0017
    RHCE * 03.04 RHCE * CE.04 RHCE * CEIV 3 0.0017
    RHCE * 04 RHCE * CE RHCE * CE 0,0011 0,0011
    RHCE * 01.03 RHCE * ce.03 RHCE*ce1025T 1 0.0006
    RHCE * 01.04.01 RHCE * CE.04.01 RHCE * Cear 0.0006 0,0006
    RHCE * 01.06.02 RHCE * CE.06.02 RHDE * CEAG.0 2 1 0.0006
    RHCE * 01.06.05 RHCE * CE.06.05 RHCE * CEAG.0 5 1 0,0006
    RHCE * 01.20.04.02 RHCE * CE.20.04.02 RHCE * ceVS04.02  RHCE*ceTI типа 2, аналогичный  0.0006
    RHCE * 01.207.07 RHCE * CE.20.07 RHCE * CEVS07 RHCE * CEJAL RHCE * CEJAL 0,0006
    RHCE * CECW 1 0.0006
    RHCE * 02.22 RHCE * CE.22 RHCE * CE667T 1 0,0006
    RHCE * 02.30 RHCE * CE.30 RHCE * CE733G 1 0,0006
     RHCE*03.18 RHCE*cE.18  RHCE*cE48C  0,0006 

    Как проводится резус-типирование?

    Автор

    Victoria K Gonsorcik, DO Врач-консультант, Медицинский центр Newark Beth Israel/Медицинский центр Джерси-Сити; Младший патологоанатом, Монро патологоанатомы/Медицинский центр Поконо

    Виктория К. Гонсорчик, DO является членом следующих медицинских обществ: Американская ассоциация банков крови, Американское общество клинической патологии, Колледж американских патологоанатомов

    Раскрытие информации: Не раскрывать.

    Соавтор (ы)

    Лань Чжоу, доктор медицины, доктор философии  доцент кафедры клинической патологии Медицинской школы Университета Кейс Вестерн Резерв; Директор лаборатории молекулярной диагностики, лечащий врач отделения трансфузионной медицины/коагуляции, Медицинский центр университетской больницы

    Лань Чжоу, доктор медицинских наук, доктор медицинских наук, является членом следующих медицинских обществ: Американская ассоциация банков крови, Американское общество гематологов

    Раскрытие информации: Нечего раскрывать.

    Главный редактор

    Джун Теруя, MD, DSc, FCAP  Профессор патологии и иммунологии, заместитель председателя по образованию, профессор педиатрии, профессор медицины, директор программы стипендий по трансфузионной медицине/банку крови, руководитель отделения трансфузионной медицины Бейлора, Бейлорский колледж медицины; Директор отделения трансфузионной медицины и коагуляции, Техасская детская больница

    Джун Теруя, доктор медицины, доктор медицинских наук, FCAP является членом следующих медицинских обществ: Американская ассоциация банков крови, Американское общество клинической патологии, Американское общество гематологии, Колледж Американские патологоанатомы, Международное общество тромбоза и гемостаза, Массачусетское медицинское общество

    Раскрытие информации: Нечего раскрывать.

    Благодарности

    Особая благодарность Jaye Parsely за предоставленные графические изображения агглютинации.

    Обновленная информация о группе крови, перекрестной совместимости и безвредности при переливании крови собакам и кошкам

    Группы крови — это классификация наследуемых видоспецифических антигенов на поверхности эритроцитов. У собак распознают семь групп крови, а у кошек – четыре группы крови. Другие клетки, такие как лейкоциты, тромбоциты или клетки других тканей, также могут иметь общие антигены.Аллоантитела (или изоантитела) представляют собой присутствующие в сыворотке антитела против антигена другого животного того же вида. Они могут быть приобретены естественным путем (, например, прием молозива) или вызваны предшествующим контактом (, например, . переливание крови), и их наличие выявляется путем перекрестной совместимости.

    Переливание продуктов крови может оказывать широкий спектр вредных воздействий на ветеринарных пациентов. Некоторые из этих эффектов являются общими и могут быть неизбежными (, например, .лихорадка), но другие, такие как иммуноопосредованные острые и отсроченные трансфузионные реакции, которые напрямую связаны с неподходящим типом и процессами перекрестной совместимости у собак и кошек, можно свести к минимуму.

    В этой статье я представляю обзор групп крови у собак и кошек и правильных методов перекрестной совместимости. Я также предлагаю ветеринарам рекомендации по принятию решений, которые помогут избежать трансфузионных реакций, и я обсуждаю признаки, которые могут наблюдаться в случае возникновения реакции.

    ГРУППЫ КРОВИ И АНТИТЕЛА СОБАК

    Группы крови собак нумеруются в соответствии с системой антигенов эритроцитов собак (DEA).

    DEA 1.1, 1.2 и 1.3

    DEA 1 ранее был известен как A и состоит из четырех аллелей: отрицательных, 1.1, 1.2 и 1.3. DEA 1.1 наследуется как аутосомно-доминантный признак над DEA 1.2, а нулевой тип является рецессивным для обоих. DEA 1.1 и DEA 1.2 являются наиболее важными антигенами и вместе встречаются примерно у 60% собак.1 Может возникнуть путаница, поскольку оба этих типа считаются положительными A ; однако у собак с DEA 1.2, которые составляют от 7% до 29% собак, разовьются мощные анти-DEA 1.1 антитела однократно трансфузировали клетками DEA 1.1.

    В то время как встречающиеся в природе антитела к этим антигенам обычно считаются несуществующими, первичное переливание крови DEA 1.1 может быть связано с уменьшением продолжительности циркулирующей жизни перелитых клеток, а последующие переливания будут связаны с острой гемолитической реакцией. Переливание крови DEA 1.2 сенсибилизированной DEA-отрицательной собаке приведет к экспоненциальной потере клеток в течение нескольких недель, при этом около половины перелитых клеток будет потеряно в течение первых 10 дней.2 Известно, что DEA 1.3 существует только у собак из Австралии, в основном у немецких овчарок.3

    DEA 4

    DEA 4 встречается у 98% собак, и собаки только с этим типом считаются универсальными донорами. Только около 75% доберманов-пинчеров являются положительными по DEA 4. Известно, что встречающиеся в природе антитела к DEA 4 не существуют; однако гемолитические трансфузионные реакции могут возникать после сенсибилизации DEA 4-положительным переливанием крови у собак, лишенных этого антигена. у 23% борзых и у 30% борзых положительная реакция на DEA 5.Природные антитела присутствуют у 20% собак с отрицательным результатом DEA 3 и у 10% собак с отрицательным результатом DEA 5 в США.2

    DEA 7

    DEA 7 присутствует у 8–45% собак в США. Антитела естественного происхождения наблюдались против DEA 7, при этом отсроченная трансфузионная реакция вызывала снижение продолжительности жизни перелитых клеток, но не гемолиз. 5,6 Хотя существуют разногласия относительно важности антигена, лучше избегать преждевременной потери перелитых клеток. с использованием донорской крови, лишенной этого антигена.

    Дал-антиген

    В 2007 г. было сообщено о новом антигене, который был обнаружен примерно у 93% собак в США.7 Он был временно назван Дал , поскольку индексный случай был связан с далматином. Далматин имел тип DEA 1.1, 3, 4 и 5 положительный и DEA 7 отрицательный, но стал сенсибилизированным после многократных переливаний по поводу хронической почечной недостаточности с кровью, имеющей только DEA 1.1, 4 положительный. Поскольку были необходимы дополнительные переливания, потребовалось тестирование на совместимость.Основные перекрестные совпадения между собакой-индексом и 55 недалматинскими донорами, которые должны были быть совместимы на основании типов DEA 1.1, 1.2, 3, 4, 5 и 7, оказались несовместимыми. Основные помеси между индексной собакой и только 20 из 25 (80%) неродственных далматинцев были совместимы. Несовместимые переливания с участием этого антигена могут привести к острым и отсроченным гемолитическим реакциям. Когда для сенсибилизированных далматинцев становится необходимым переливание, оказывается, что совместимые доноры, скорее всего, будут найдены внутри далматинской породы.

    Другие антигены

    Мало что известно о DEA 6 и 8 и примерно об 11 других антигенах, которые, как считается, существуют, поскольку типирующие сыворотки для этих антигенов недоступны. Без типирования сыворотки на эти антигены невозможно было определить их связь с Dal.

    ГРУППЫ КРОВИ КОШЕК И АНТИТЕЛА

    У кошек рутинно распознается только система AB, которая состоит из трех типов: A, B и AB.

    Тип А является наиболее распространенным и встречается более чем у 95% домашних короткошерстных и длинношерстных кошек в Соединенных Штатах.На сегодняшний день все сиамские, бирманские, тонкинские, русские голубые, американские короткошерстные и ориентальные короткошерстные кошки были идентифицированы как тип A.8-10 Тип B был идентифицирован у 10% мейн-кунов и норвежских лесных кошек; до 20% абиссинских, бирманских, персидских, сомалийских, сфинксовых и шотландских вислоухих кошек; и до 45% экзотических и британских короткошерстных, корниш-рексов и девон-рексов. Тип AB наблюдался у домашних короткошерстных кошек, а также у пород с типом B.11

    Эта система крови следует простому менделевскому наследованию с геном A (A), имеющим доминирование над геном AB (ab), который имеет доминирование над В (б) ген.Кошки типа А могут иметь любой из трех генотипов: А-А, А-ab или А-b. Кошки типа AB могут иметь генотип ab-ab или ab-b, а кошка типа B может иметь только генотип bb. Таким образом, племенная пара кошек типа А может производить котят типов А, АВ или В, в зависимости от их фенотипов.

    В отличие от собак, кошки имеют естественные антитела. Все котята типа B вырабатывают антитела в течение нескольких недель после рождения, а высокие титры развиваются к трем месяцам. В результате у кошек типа B в молозиве будут сильные антитела против A без какого-либо предварительного воздействия во время беременности или переливания крови.У котят типа А также вырабатываются антитела, но они обычно считаются менее активными. Поскольку антитела могут передаваться котенку через молозиво в течение 16 часов после рождения, котята, рожденные здоровыми, могут внезапно исчезнуть из-за развивающейся гемолитической анемии. Эта гемолитическая анемия обычно возникает у котят типа А или АВ, рожденных от маток В, повязанных с котами типа А.13

    Кошки типа АВ считаются универсальными реципиентами, поскольку у них отсутствуют анти-А и анти-В антитела; однако им следует переливать клетки типа А, чтобы избежать непреднамеренного переливания сильнодействующих антител против А от донора типа В, что является примером незначительной побочной реакции.Из-за влияния географии и породы на частоту групп крови риск вызвать потенциально смертельную трансфузионную реакцию у реципиентов группы B может достигать 20% при переливании несовместимой крови.

    Mik антиген

    В 2007 году было сообщено о новом антигене Mik, который присутствует у многих домашних короткошерстных кошек. переливание АБ-совместимой крови.Поскольку типирующая сыворотка недоступна для антигена Mik, а антитела, по-видимому, встречаются в природе, разумно провести перекрестную совместимость даже кошек с совпадением типа перед переливанием.

    ГРУППА КРОВИ И КРОСМАТИЧИРОВАНИЕ

    Свежесобранная кровь с ЭДТА и сгусток или простая пробирка как от реципиента, так и от донора рекомендуются для типирования и перекрестного сопоставления, за исключением случаев, когда донор ранее подвергался скринингу на антитела, и в этом случае только донорские клетки от необходим образец ЭДТА.В качестве альтернативы можно использовать сегменты трубок («пигтейлы») (, рисунок 1, ) от донорского блока, пока сохраняется стерильность блока. Образцы должны быть свободны от гемолиза и липемии.

    Рисунок 1. «Пигтейлы» от донорской единицы могут быть использованы для определения группы крови и для перекрестной совместимости с реципиентом до тех пор, пока стерильность единицы остается неизменной. (Фото Чарли Керли.)

    Коммерческие наборы для определения группы крови доступны для собак и кошек и могут использоваться для скрининга потенциальных доноров и для соответствующего отбора для перекрестной совместимости и переливания на основе группы крови реципиента.Примеры включают печатные карточки (DMS Laboratories) и иммунохроматографический картридж (Alvedia) (, таблица 1, ). Эти наборы относятся к DEA 1.1 только для собак и к A, B и AB для кошек. И карты, и картридж представляют собой относительно простые методы набора текста, для запуска которых требуется всего несколько минут, и они включают в себя средства автоматического контроля для выявления возможных помех от аутоагглютинации. Используя реакцию конечной точки агглютинации 2+ для карточек, в одном исследовании было получено три ложноотрицательных и пять ложноположительных реакций из 88 протестированных образцов собак.15 Сообщается, что эта проблема была исправлена. 16 В том же исследовании картридж не дал ни одного ложноотрицательного результата и получил шесть ложноположительных результатов. Тест гель-диффузионного анализа (DiaMed), использованный в этом исследовании, больше не доступен для ветеринарного рынка.

    Таблица 1: Отдельные веб-сайты по определению группы крови и продуктам крови

    Несоблюдение инструкций набора может привести к ошибочным результатам. Аутоагглютинация и перекрестная контаминация от ранее использованных палочек для перемешивания могут привести к ложноположительным результатам при карточном типировании.Ложноотрицательные результаты могут быть получены при анализе крови крайне анемичных животных (PCV < 10%) и реакции на прозону (избыток антител по отношению к количеству присутствующего антигена). который будет типировать для DEA 1.1, 3, 4 и 7 и Dal.18 Подходящее разведение для типирующего реагента DEA 1.2 не было определено, и DEA 5 не был включен. В этом исследовании 10 собак получили трансфузии, совместимые с DEA 1.1, и были сопоставлены до и после трансфузий.В шести парах скрещивания у четырех собак могли вырабатываться антитела на основании результатов типирования, а четыре скрещивания с участием двух собак стали несовместимыми через 21–23 дня с силой реакции в диапазоне от 3+ до 4+. У третьей собаки была несовместимость 1+ на 13-й день, которая стала совместимой к 50-му дню. На основании результатов расширенного типирования не ожидалось, что у пяти скрещивающихся пар у четырех собак выработаются антитела; тем не менее, основные несовместимые результаты перекрестной совместимости были получены в диапазоне силы от 1+ до 3+ в течение двух-четырех недель.Эти несовместимые результаты указывают на сенсибилизацию к антигенам, не обнаруженным в процессе типирования (, например, DEA 5, 6, 8).

    Несмотря на то, что эти методы набора текста относительно просты, внимательно прочитайте вкладыши к пакетам на предмет источников потенциально ошибочных результатов и точно следуйте инструкциям. Когда необходимо подтверждающее тестирование, например, для выбора постоянных доноров, для проверки сомнительных результатов или вместо внутреннего типирования для плановых операций, вне лабораторий, таких как Animal Blood Resources International в Стокбридже, штат Мичиган., или Лаборатория гематологии и трансфузии Пенсильванского университета. Опция расширенного комплекта для определения группы крови может расширить эти возможности на другие места тестирования.

    Основные тесты на перекрестную совместимость для обнаружения встречающихся в природе или индуцированных антител в сыворотке реципиента против эритроцитов донора. Это тестирование следует проводить в любое время, когда у пациента могут быть соответствующие естественные антитела (кошки), если история переливания крови пациента неизвестна или если переливание произошло по крайней мере за два-четыре дня до этого, даже если оно было от того же донора. .1,8,19,20 Коммерческие наборы для перекрестной совместимости доступны в DMS Laboratories.

    Малые тесты на перекрестную совместимость, если в донорской плазме или сыворотке присутствуют обнаруживаемые антитела против эритроцитов пациента. Хотя это считается менее важным, иногда возникают незначительные побочные реакции. Постоянных доноров можно выбирать на основе имеющихся в продаже реагентов для определения группы крови и скрининга на антитела, чтобы свести к минимуму вероятность незначительной побочной реакции. Наборы для типирования и перекрестного сопоставления обычно обеспечивают контроль, чтобы исключить ложноположительные реакции из-за аутоагглютинации или заявить об отсутствии ее влияния.

    Сопоставление слайдов — это грубый метод сопоставления, который следует использовать только в экстренных случаях. В этом случае основная перекрестная совместимость на предметном стекле состоит из смешивания двух капель плазмы реципиента с каплей крови донора при комнатной температуре на чистом предметном стекле и наблюдения за агглютинацией при вращении предметного стекла в течение одной минуты. Таким же образом можно провести незначительную перекрестную совместимость, используя две капли донорской плазмы и одну каплю реципиентной крови. Однако при использовании этого метода могут возникнуть две потенциально серьезные ошибки.Во-первых, можно пропустить потенциально фатальные гемолитические реакции, поскольку гемолиз трудно распознать с помощью этого метода. Во-вторых, эта процедура может пропустить реакции прозоны, когда присутствие избыточного количества антител по отношению к количеству антигена может привести к неудаче агглютинации.

    ВЫЯВЛЕНИЕ ТРАНСФУЗИОННОЙ РЕАКЦИИ

    Острая внутрисосудистая гемолитическая трансфузионная реакция может возникнуть у кошек группы В, получающих кровь группы А. Тяжелая реакция чаще всего возникает у собак, ранее сенсибилизированных к DEA 1.1, но он также был зарегистрирован у собак, сенсибилизированных против DEA 4, Dal или неустановленного типа (не DEA 1.1, 1.2, 3, 4, 5, 7).1,4,5,7 Признаки, связанные с острым Гемолитические трансфузионные реакции обычно начинаются сразу после начала переливания и могут включать лихорадку, изменение частоты сердечных сокращений, гипотензию, одышку, потерю контроля над мочевым пузырем и кишечником, рвоту, гемоглобинемию и гемоглобинурию. PCV) не поднимается.Последствия могут включать диссеминированное внутрисосудистое свертывание крови, почечную недостаточность, шок и смерть. Тяжесть реакции связана с титром антител и объемом перелитой крови. Если отмечаются какие-либо признаки помимо лихорадки, переливание следует прекратить и начать соответствующую терапию.

    Период полураспада совместимой по типу крови, введенной собакам и кошкам, составляет около трех и пяти недель соответственно. Отсроченные трансфузионные реакции более коварны, чем острые реакции, и их можно не заметить или связать с другими событиями, такими как аллергия на антибиотики.В этих случаях PCV может повышаться, как и ожидалось, а затем снижаться в течение нескольких дней или недель. Поскольку гемолиз внесосудистый, могут отмечаться желтуха и гипербилирубинурия.

    Первая трансфузия крови типа B кошке группы A может привести к отсроченной гемолитической реакции. Отсроченные реакции также могут возникать у собак, впервые получающих кровь DEA 1.1 или DEA 7, отрицательных на эти антигены, а также у собак, ранее сенсибилизированных против более слабых антигенов. Доноры, признанные отрицательными по DEA 1, на самом деле могут иметь тип DEA 1.2, если полагаться исключительно на результаты внутреннего набора для набора текста. В идеале постоянные доноры должны пройти полное типирование и скрининг на антитела, если это возможно. Собственные наборы для типирования DEA 1.1 должны быть зарезервированы для скрининга потенциальных доноров и типирования реципиентов, которым требуется немедленная трансфузионная терапия.

    Собака, получившая группу крови, подобранную по DEA 1.1, все еще может быть несовместимой по любому из других антигенов. Универсальные доноры должны быть положительными только на DEA 4, так как это распространенный антиген, вызывающий сенсибилизацию только у редких собак, у которых он отсутствует.Однако важно помнить, что универсальная донорская кровь, как известно, является отрицательной только для DEA 1.1, 1.2, 3, 5 и 7. Могут присутствовать неуловимые DEA 6 и 8 и несколько других антигенов, для которых не существует типирующих сывороток. на универсальных донорских эритроцитах и ​​может сенсибилизировать реципиента, отрицательного к любому одному или нескольким из этих антигенов. Антиген Dal также необходимо учитывать при переливании крови далматинам.

    РУКОВОДСТВО ПО ТИПИРОВАНИЮ И КРОСМАТИРОВКЕ СОБАК

    При перекрестном сопоставлении могут не обнаруживаться низкие концентрации антител или предсказывать возможность выработки антител против несовпадающей крови.Повторные переливания могут быть редким явлением в некоторых практиках, но для тех, у кого большое количество пациентов с хроническим заболеванием почек или получающих химиотерапию, или у тех, у кого настойчивые владельцы борются со стойкой иммуноопосредованной гемолитической анемией у своих домашних животных, повторные переливания не редкость. В этих случаях, когда предполагается многократная трансфузия, выбор донора на основе группы крови может максимизировать эффективность переливания.

    Таблица 2: Процесс типирования и перекрестного сопоставления собак

    Выполнение нескольких простых шагов ( Таблица 2 ) поможет вам решить, является ли простой DEA 1.Достаточно 1 типирования или требуется более полное типирование и необходима ли перекрестная совместимость собак для минимизации трансфузионных реакций и сенсибилизации к переливаемой крови. Вкратце, кровь, соответствующая типу DEA 1.1, подходит для первого реципиента, которому требуется немедленная трансфузионная терапия. Даже если происходит сенсибилизация, польза от переливания, вероятно, перевешивает укороченный период полувыведения перелитых клеток. Универсальная донорская кровь рекомендуется в качестве первого выбора, когда это возможно и, конечно же, когда предполагаются повторные переливания.Перекрестная совместимость бесполезна для первого реципиента (или недавнего реципиента), но требуется, если реципиент получил переливание четыре или более дней назад или является далматинцем. Общие антигены, отсутствующие у сенсибилизированного реципиента, могут затруднить поиск совместимой донорской крови. В этих случаях перекрестная совместимость с братьями и сестрами или донорами одной породы с большей вероятностью будет успешной.

    Linda M. VAP, DVM, DACVP

    отдел микробиологии, иммунологии и патологии

    Колледж ветеринарии и биомедицинских наук

    Колорадо государственный университет

    Форт Коллинз, CO 80523

    ссылки

    1 .Хоэнхаус АЕ. Значение групп крови и антител к группам крови у домашних животных. Transfus Med Rev 2004;18(2):117-126.

    2. Swisher SN, Young LE, Trabold N. In vitro и in vivo исследования поведения собачьих систем эритроциты-изоантитела. Ann NY Acad Sci 1962;97:15-25.

    3. Саймонс М., Белл К. Расширение собачьей системы групп крови. Anim Genet 1991;22(3):227-235.

    4. Melzer KJ, Wardrop KJ, Hale AS, et al.Гемолитическая трансфузионная реакция из-за аллоантител DEA 4 у собаки. J Vet Intern Med 2003;17(6):931-933.

    5. Хейл А.С. Группы крови собак и их значение в ветеринарной трансфузионной медицине. Vet Clin North Am Small Anim Pract 1995;25(6):1323-1332.

    6. Уордроп К. Клиническая группа крови и перекрестная совместимость. В: Feldman BF, Zinkl JG, Jain NC, et al. Ветеринарная гематология Шальма . 5-е изд. Филадельфия, Пенсильвания: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс, 2000.

    7. Blais MC, Berman L, Oakley DA, et al. Группа крови Canine Dal: антиген эритроцитов, отсутствующий у некоторых далматинцев. J Vet Intern Med 2007;21(2):281-286.

    8. Гигер У., Бухелер Дж., Паттерсон Д.Ф. Частота и наследование групп крови А и В у кошачьих пород США. J Hered 1991;82(1):15-20.

    9. Giger U, Kilrain CG, Filippich LJ, et al. Частоты кошачьих групп крови в Соединенных Штатах. J Am Vet Med Assoc 1989;195(9):1230-1232.

    10. Giger U, Griot-Wenk M, Bucheler J, et al. Географические вариации частоты кошачьих групп крови в Соединенных Штатах. Практика Скверны 1991;19:21-26.

    11. Forcada Y, Guitian J, Gibson G. Частота кошачьих групп крови в специализированной больнице на юго-востоке Англии. J Small Anim Pract 2007;48(10):570-573.

    12. Bucheler J, Giger U. Аллоантитела против групп крови A и B у кошек. Vet Immunol Immunopathol 1993;38(3-4):283-295.

    13. Bucheler J. Синдром угасающего котенка и неонатальный изоэритролиз. Vet Clin North Am Small Anim Pract 1999;29(4):853-870.

    14. Weinstein NM, Blais MC, Harris K, et al. Недавно признанная группа крови у домашних короткошерстных кошек: антиген эритроцитов Мик. J Vet Intern Med 2007;21(2):287-292.

    15. Seth MWS, Jackson KV, Giger U. Сравнение методов гелевой колонки, карты и картриджа для DEA 1.1 группы крови собак, в Proceedings .26-й ежегодный форум ACVIM 2008; 775.

    16. Марино Б. DMS Laboratories Inc, Флемингтон, Нью-Джерси: Электронная почта, 2009.

    17. Вкладыш. Анализы RapidVet-H для определения группы крови собак (06/2009) и кошек (09/2008). DMS Laboratories, Inc, Флемингтон, Нью-Джерси. www.rapidvet.com.

    18. Кесслер Р.Дж., Риз Дж., Чанг Д. и соавт. Антигены эритроцитов собак 1.1, 1.2, 3, 4, 7 и Dal тип крови и перекрестное сопоставление методом гелевой колонки. Vet Clin Pathol 2010 [Epub перед печатью].

    19. Giger U. Определение группы крови и перекрестная совместимость для обеспечения совместимых переливаний. В: Бонагура Д.Д., изд. Текущая ветеринарная терапия Кирка XIII . Филадельфия, Пенсильвания: WB Saunders, 2000;396-399.

    20. Гигер У. Определение группы крови и перекрестная совместимость. В: Bonagura JD, Twedt DC, ред. Текущая ветеринарная терапия Кирка XIV . Сент-Луис, Миссури: Saunders Elsevier, 2009; 260–265.

    21. Браун Д., Вап Л.М. Принципы переливания крови и перекрестной совместимости. В: Тралл М.А., Бейкер Д.К., Кэмпбелл Т.В. и др., ред. Ветеринарная гематология и клиническая химия .

    Написать ответ

    Ваш адрес email не будет опубликован.