Pediatric Hematology/Oncology and ImmunopathologyPediatric Hematology/Oncology and ImmunopathologyВопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии1726-17082414-9314Fund Doctors, Innovations, Science for Children65110.24287/1726-1708-2023-22-3-177-184CLINICAL SIGNIFICANCE OF BASIC RESEARCHКЛИНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙThe use of next generation sequencing technologies for the diagnosis of inborn errors of immunityИспользование технологий секвенирования следующего поколения в диагностике врожденных ошибок иммунной системыhttps://orcid.org/0000-0002-0706-6622PolyakovaE. A.ПоляковаЕ. А.
Belarus

Researcher, Laboratory of Molecular Genetic Research.Minsk Region, Borovlyany

Полякова Екатерина Александровна - кандидат биологических наук, заведующая лабораторией генетических биотехнологий.

223053, Минский район, д. Боровляны, ул. Фрунзенская, 43

polyakovakat86@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-9696-3949GuryanovaI. E.ГурьяноваИ. Е.
Belarus

Head of the Laboratory of Molecular Genetic Research.Minsk Region, Borovlyany

Ирина Евгеньевна Гурьянова

Минский район, д. Боровляны

guryanovairina1985@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-0274-2107VertelkoV. R.ВертелкоВ. Р.
Belarus

Junior Researcher, Molecular Genetic Research.Minsk Region, Borovlyany

Владислав Русланович Вертелко - младший научный сотрудник лаборатории молекулярно-генетических исследований. 

Минский район, д. Боровляны

vertelko.vladislav@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-6127-7404LiubushkinA. V.ЛюбушкинА. В.
Belarus

Junior Researcher, Molecular Genetic Research.

Minsk Region, Borovlyany

Александр Владимирович Любушкин - младший научный сотрудник лаборатории молекулярно-генетических исследований.

Минский район, д. Боровляны

sasha36601@yandex.byhttps://orcid.org/0000-0002-4510-6760SkapavetsK. Ya.СкоповецЕ. Я.
Belarus

Junior Researcher, Molecular Genetic Research.

Minsk Region, Borovlyany

Екатерина Ярославовна Скоповец - младший научный сотрудник лаборатории молекулярно-генетических исследований. 

Минский район, д. Боровляны

Skopovets@yandex.ruAleshkevichS. NАлешкевичС. Н.
Belarus

Hematologist.Minsk Region, Borovlyany

Светлана Николавна Алешкевич - Врач-детский гематолог-онколог.

Минский район, д. Боровляны

svetlana_alesh@mail.ruZharankovaYu. S.ЖаранковаЮ. С.
Belarus

Immunologist.

Minsk Region, Borovlyany

Юлия Сергеевна Жаранкова - Врач-детский иммунолог-аллерголог.

Минский район, д. Боровляны

marukovich85@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1390-2348SharapovaS. O.ШараповаС. О.
Belarus

Leading Researcher, Laboratory of Immunology.Minsk Region, Borovlyany

Светлана Олеговна Шарапова - Ведущий научный сотрудник лаборатории иммунологических исследований.

Минский район, д. Боровляны

sharapovasv@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-9533-4705BelevtsevM. V.БелевцевМ. В.
Belarus

Deputy Director.Minsk Region, Borovlyany

Михаил Владимирович Белевцев - Заместитель директора по научной работе РНПЦ детской онкологии, гематологии и иммунологии, кандидат биологических наук, доцент.

Минский район, д. Боровляны

belevtsev_m@mail.ruThe Belarusian Research Center for Pediatric Oncology, Hematology and ImmunologyГУ «Республиканский научно-практический центр детской онкологии, гематологии и иммунологии»031020232231771841210202230012023Copyright ©; 2023, «D. Rogachev NMRCPHOI»Copyright ©; 2023, ФГБУ «НМИЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева» Минздрава России2023«D. Rogachev NMRCPHOI»ФГБУ «НМИЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева» Минздрава Россииhttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://hemoncim.com/jour/article/view/651

Primary immunodeficiencies are congenital genetically determined immune disorders. Recent advances in molecular genetic technologies have enabled a simultaneous analysis of a large number of genes in a patient. The purpose of this study was to analyze the mutational spectrum in DNA samples collected from patients with various types of primary immunodeficiencies. In this study, we applied next-generation sequencing technology using a panel developed at the Belarusian Research Center for Pediatric Oncology, Hematology and Immunology and consisting of 290 genes that are associated with primary immunodeficiencies according to the existing literature. The testing was carried out in 96 patients with a clinical history suggesting a primary immunological defect. As a result, 37.5% of cases (36/96 patients) were found to harbor genetic defects that lead to disorders of the immune system.

Первичные иммунодефициты – врожденные генетически опосредованные нарушения иммунитета. Достижения в области молекулярно-генетических технологий позволяют проводить единовременное исследование большого количества генов у одного и того же пациента. Цель – провести оценку структуры мутационного профиля в образцах ДНК пациентов с различными вариантами первичных иммунодефицитов. В данном исследовании авторами продемонстрировано использование технологии секвенирования следующего поколения с применением панели, разработанной в ГУ «Республиканский научно-практический центр детской онкологии, гематологии и иммунологии» (Республика Беларусь), состоящей из 290 генов, в литературе ассоциированных с первичными иммунодефицитами. Исследование выполнено у 96 пациентов с клиническим анамнезом, указывающим на первичный иммунологический дефект. В результате выполненного исследования в 37,5% случаев (36/96 пациентов) выявлены дефекты в генах, приводящие к нарушениям иммунной системы.

primary immunodeficiencysequencinggene defectsgene panelnext generation sequencingпервичный иммунодефицитсеквенированиегенные дефектыпанель геновсеквенирование следующего поколенияРабота выполнена при финансовой поддержке государственной программы «Наукоемкие технологии и техника» на 2021–2025 гг. (подпрограмма 1 «Инновационные биотехнологии», задача 5)1. Белевцев М.В., Жаранкова Ю.С., Алешкевич С.Н., Углова Т.А., Саливончик А.П., Гурьянова И.Е. и др. Первичные иммунодефициты в Республике Беларусь: клиникоэпидемиологический анализ. Здравоохранение 2020; 2. 16–31.Белевцев М.В., Жаранкова Ю.С., Алешкевич С.Н., Углова Т.А., Саливончик А.П., Гурьянова И.Е. и др. Первичные иммунодефициты в Республике Беларусь: клиникоэпидемиологический анализ. Здравоохранение 2020; 2. 16–31.2. Tangye S.G., Al-Herz W., Bousfha A., Cunningham-Rundles С., Franco J.L., Holland S.M., et al. Human Inborn Errors of Immunity: 2022 Update on the Classification from the International Union of Immunological Societies Expert Committee. J Clini Immunol 2022; 42 (7): 1473–507. DOI: 10.1007/s10875-022-01289-3Tangye S.G., Al-Herz W., Bousfha A., Cunningham-Rundles С., Franco J.L., Holland S.M., et al. Human Inborn Errors of Immunity: 2022 Update on the Classification from the International Union of Immunological Societies Expert Committee. J Clini Immunol 2022; 42 (7): 1473–507. DOI: 10.1007/s10875-022-01289-33. Germeshausen M., Zeidler C., Stuhrmann M., Lanciotti M., Ballmaier M., Welte K. Digenic mutations in severe congenital neutropenia. Haematologica 2010; 95 (7): 1207–10. DOI: 10.3324/haematol.2009.017665Germeshausen M., Zeidler C., Stuhrmann M., Lanciotti M., Ballmaier M., Welte K. Digenic mutations in severe congenital neutropenia. Haematologica 2010; 95 (7): 1207–10. DOI: 10.3324/haematol.2009.0176654. Abolhassani H., Wang N., Aghamohammadi A., Rezaei N., Nee Lee Y., Frugoni F., et al. A hypomorphic RAG1 mutation resulting in a phenotype resembling common variable immunodeficiency. J Allergy Clin Immunol 2014; 134 (6): 1375–80. DOI: 10.1016/j.jaci.2014.04.042Abolhassani H., Wang N., Aghamohammadi A., Rezaei N., Nee Lee Y., Frugoni F., et al. A hypomorphic RAG1 mutation resulting in a phenotype resembling common variable immunodeficiency. J Allergy Clin Immunol 2014; 134 (6): 1375–80. DOI: 10.1016/j.jaci.2014.04.0425. Abolhassani Н., Cheraghi Т., Rezaei N., Aghamohammadi A., Hammarström L. Common variable immunodeficiency or late-onset combined immunodeficiency: a new hypomorphic JAK3 patient and review of the literature J Investig Allergol Clin Immunol 2015; 25 (3): 218–20.Abolhassani Н., Cheraghi Т., Rezaei N., Aghamohammadi A., Hammarström L. Common variable immunodeficiency or late-onset combined immunodeficiency: a new hypomorphic JAK3 patient and review of the literature J Investig Allergol Clin Immunol 2015; 25 (3): 218–20.6. Kebudi R., Kiykim A., Sahin M.R. Primary immunodeficiency and cancer in children: a review of the literature. Curr Pediatr Rev 2019; 15 (4): 245–50. DOI: 10.2174/157339631566190917154058Kebudi R., Kiykim A., Sahin M.R. Primary immunodeficiency and cancer in children: a review of the literature. Curr Pediatr Rev 2019; 15 (4): 245–50. DOI: 10.2174/1573396315661909171540587. Oliveira J.B., Fleisher Т.А. Laboratory evaluation of primary immunodeficiencies. J Allergy Clin Immunol 2010; 125 (2 Suppl 2): S297–305. DOI: 10.1016/j.jaci.2009.08.043Oliveira J.B., Fleisher Т.А. Laboratory evaluation of primary immunodeficiencies. J Allergy Clin Immunol 2010; 125 (2 Suppl 2): S297–305. DOI: 10.1016/j.jaci.2009.08.0438. Behjati S., Tarpey P.S. What is next generation sequencing. Arch Dis Child Educ Pract Ed 2013; 98 (6): 236–8. DOI: 10.1136/archdischild-2013-304340Behjati S., Tarpey P.S. What is next generation sequencing. Arch Dis Child Educ Pract Ed 2013; 98 (6): 236–8. DOI: 10.1136/archdischild-2013-3043409. Chou J., Ohsumi T.K., Geha R.S. Use of whole exome and genome sequencing in the identification of genetic causes of primary immunodeficiency. Curr Opin Allergy Clin Immunol 2012; 12 (6): 623–8. DOI: 10.1097/ACI.0b013e3283588ca6Chou J., Ohsumi T.K., Geha R.S. Use of whole exome and genome sequencing in the identification of genetic causes of primary immunodeficiency. Curr Opin Allergy Clin Immunol 2012; 12 (6): 623–8. DOI: 10.1097/ACI.0b013e3283588ca610. Bamshad M.J., Ng S.B., Bigham A.W., Tabor Н.К., Emond M.J., Nickerson D.A., et al. Exome sequencing as a tool for Mendelian disease gene discovery. Nat Rev Genet 2011; 12 (11): 745–55. DOI: 10.1038/nrg3031Bamshad M.J., Ng S.B., Bigham A.W., Tabor Н.К., Emond M.J., Nickerson D.A., et al. Exome sequencing as a tool for Mendelian disease gene discovery. Nat Rev Genet 2011; 12 (11): 745–55. DOI: 10.1038/nrg303111. Seleman M., Hoyos-Bachiloglu R., Geha R.S., Chou J. Uses of next-generation sequencing technologies for the diagnosis of primary immunodeficiencies. Front Immunol 2017; 8: 847. DOI: 10.3389/fimmu.2017.00847Seleman M., Hoyos-Bachiloglu R., Geha R.S., Chou J. Uses of next-generation sequencing technologies for the diagnosis of primary immunodeficiencies. Front Immunol 2017; 8: 847. DOI: 10.3389/fimmu.2017.0084712. Belkadi A., Bolze A., Itan Y., Cobat A., Vincent Q.B., Antipenko A., et al. Whole-genome sequencing is more powerful than whole-exome sequencing for detecting exome variants. Proc Natl Acad Sci U S A 2015; 112 (17): 5473–8. DOI: 10.1073/pnas.1418631112Belkadi A., Bolze A., Itan Y., Cobat A., Vincent Q.B., Antipenko A., et al. Whole-genome sequencing is more powerful than whole-exome sequencing for detecting exome variants. Proc Natl Acad Sci U S A 2015; 112 (17): 5473–8. DOI: 10.1073/pnas.141863111213. Stray-Pedersen A., Sorte H.S., Samarakoon P., Gambin T., Chinn I.K., Akdemir Coban Z.H., et al. Primary immunodeficiency diseases: genomic approaches delineate heterogeneous Mendelian disorders. J Allergy Clin Immunol 2017; 139 (1): 232–45. DOI: 10.1016/j. jaci.2016.05.042Stray-Pedersen A., Sorte H.S., Samarakoon P., Gambin T., Chinn I.K., Akdemir Coban Z.H., et al. Primary immunodeficiency diseases: genomic approaches delineate heterogeneous Mendelian disorders. J Allergy Clin Immunol 2017; 139 (1): 232–45. DOI: 10.1016/j. jaci.2016.05.04214. [Electronic resource] URL: https://www.illumina.com/products/by-type/informatics-products/designstudio. html. (accessed 28.06.2023).[Electronic resource] URL: https://www.illumina.com/products/by-type/informatics-products/designstudio. html. (accessed 28.06.2023).15. Maffucci P., Filion C.F., Boisson B., Itan Y., Shang L.J., Casanova J.L. Genetic diagnosis using whole exome sequencing in common variable immunodeficiency. Front Immunol 2016; 7: 220. DOI: 10.3389/fimmu.2016.00220Maffucci P., Filion C.F., Boisson B., Itan Y., Shang L.J., Casanova J.L. Genetic diagnosis using whole exome sequencing in common variable immunodeficiency. Front Immunol 2016; 7: 220. DOI: 10.3389/fimmu.2016.0022016. Illumina DNA Prep with Enrichment Reference Guide (Illumina)Illumina DNA Prep with Enrichment Reference Guide (Illumina)17. MiSeq System Denature and Dilute Libraries Guide (Illumina)MiSeq System Denature and Dilute Libraries Guide (Illumina)18. Рыжкова О.П., Кардымон О.Л., Прохорчук Е.Б., Коновалов Ф.А., Масленников А.Б., Степанов В.А. и др. Руководство по интерпретации данных последовательности ДНК человека, полученных методами массового параллельного секвенирования (MPS). Медицинская генетика 2019; 18 (2): 3–23.Рыжкова О.П., Кардымон О.Л., Прохорчук Е.Б., Коновалов Ф.А., Масленников А.Б., Степанов В.А. и др. Руководство по интерпретации данных последовательности ДНК человека, полученных методами массового параллельного секвенирования (MPS). Медицинская генетика 2019; 18 (2): 3–23.19. Gallo V., Dotta L., Giardino G., Cirillo E., Lougaris V., D'Assante R., et al. Diagnostics of primary immunodeficiencies through next-generation sequencing. Front Immunol 2016; 7: 466. DOI: 10.3389/fimmu.2016.00466Gallo V., Dotta L., Giardino G., Cirillo E., Lougaris V., D'Assante R., et al. Diagnostics of primary immunodeficiencies through next-generation sequencing. Front Immunol 2016; 7: 466. DOI: 10.3389/fimmu.2016.0046620. Cifaldi C., Brigida I., Barzaghi F., Zoccolillo M., Ferradini V., Petricone D., et al. Corrigendum: Targeted NGS Platforms for Genetic Screening and Gene Discovery in Primary Immunodeficiencies. Front Immunol 2019; 10: 1184. DOI: 10.3389/fimmu.2019.01184Cifaldi C., Brigida I., Barzaghi F., Zoccolillo M., Ferradini V., Petricone D., et al. Corrigendum: Targeted NGS Platforms for Genetic Screening and Gene Discovery in Primary Immunodeficiencies. Front Immunol 2019; 10: 1184. DOI: 10.3389/fimmu.2019.0118421. Rae W., Ward D., Mattocks C., Pengelly R.J., Eren E., Patel S.V., et al. Clinical efficacy of a next-generation sequencing gene panel for primary immunodeficiency diagnostics. Clin Genet 2018; 93: 647–55. DOI: 10.1111/cge.13163Rae W., Ward D., Mattocks C., Pengelly R.J., Eren E., Patel S.V., et al. Clinical efficacy of a next-generation sequencing gene panel for primary immunodeficiency diagnostics. Clin Genet 2018; 93: 647–55. DOI: 10.1111/cge.1316322. Bisgin A., Boga I., Yilmaz M., Bingol G., Altintas D. The utility of next-generation sequencing for primary immunodeficiency disorders: experience from a clinical diagnostic laboratory. Biomed Res Int 2018; 2018: 9647253. DOI: 10.1155/2018/9647253Bisgin A., Boga I., Yilmaz M., Bingol G., Altintas D. The utility of next-generation sequencing for primary immunodeficiency disorders: experience from a clinical diagnostic laboratory. Biomed Res Int 2018; 2018: 9647253. DOI: 10.1155/2018/9647253