perinatologyРоссийский вестник перинатологии и педиатрииRossiyskiy Vestnik Perinatologii i Pediatrii (Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics)1027-40652500-2228Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”10.21508/1027-4065-2023-68-3-92-98perinatology-1831Research ArticleОБМЕН ОПЫТОМSHARING EXPERIENCESИнформационно-аналитическая платформа «Цифровой фенотип» для выявления взаимосвязи фенотипических и генетических данных пациентов с наследственными заболеваниямиInformation and analytical platform “Digital Phenotype” to identify the relationship between phenotypic and genetic data of patients with hereditary diseaseshttps://orcid.org/0000-0001-6080-7445ПутинцевА. Н.PutintsevA. N.

Путинцев Александр Николаевич - к.т.н., вед. науч. сотр. отдела информационных технологий и мониторинга

125412 Москва, ул. Талдомская, д. 2

Moscow

https://orcid.org/0000-0001-8491-0228ВоиноваВ. Ю.VoinovaV. Yu.

Воинова Виктория Юрьевна - д.м.н., гл. науч. сотр. отдела клинической генетики

125412 Москва, ул. Талдомская, д. 2

Moscow

https://orcid.org/0000-0001-7115-0186ШкольниковаМ. А.ShkolnikovaM. A.

Школьникова Мария Александровна - д.м.н., проф., гл. внештатныйспециалист – детский кардиолог

125412 Москва, ул. Талдомская, д. 2

Moscow

https://orcid.org/0000-0001-7146-7220НиколаеваЕ. А.NikolaevaE. A.

Николаева Екатерина Александровна - д.м.н., рук. отдела клинической генетики

125412 Москва, ул. Талдомская, д. 2

Moscow

https://orcid.org/0000-0001-7352-7338НикольскийД. А.NikolskyD. A.

Никольский Дмитрий Анатольевич - вед. инженер-программист

125412 Москва, ул. Талдомская, д. 2

Moscow

https://orcid.org/0009-0005-0246-1315РазживайкинА. Ю.RazzhivaikinA. Yu.

Разживайкин Алексей Юрьевич - вед. инженер-программист

125412 Москва, ул. Талдомская, д. 2

Moscow

https://orcid.org/0000-0002-4628-5086ГрицевскаяД. Ю.GritsevskayaD. Yu.

Грицевская Дарья Юрьевна - асп., науч. сотр. отдела клинической генетики

125412 Москва, ул. Талдомская, д. 2

Moscow

https://orcid.org/0000-0003-0198-2053КурамагомедоваР. Г.KuramagomedovaR. G.

Курамагомедова Рабиат Газимагомедовна - врач-педиатр педиатрического отделения врожденных и наследственных заболеваний

125412 Москва, ул. Талдомская, д. 2

Moscow

ОСП «Научно-исследовательский клинический институт педиатрии и детской хирургииим. академика Ю.Е. Вельтищева» (Институт Вельтищева) ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава РоссииРоссияVeltischev Research and Clinical Institute for Pediatrics and Pediatric Surgery of the Pirogov Russian National Research Medical UniversityRussian Federation2023150720236839298Copyright © Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”, 20232023Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”https://www.ped-perinatology.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ped-perinatology.ru/jour/article/view/1831

Представлены возможности применения информационно-аналитической платформы «Цифровой фенотип» для формализованного количественного описания клинических проявлений наследственных заболеваний у детей на основе глубокого фенотипирования с целью анализа и выявления генофенотипических корреляций, формирования регистров наследственных заболеваний и повышения надежности прогнозирования течения этих болезней. Платформа разработана на основе сочетанного применения экспертного глубокого фенотипирования ряда редких наследственных инвалидизирующих заболеваний, манифестирующих в детском возрасте, и современных информационных технологий для построения веб-приложений, позволяющих осуществлять ввод и оценку степени выраженности фенотипических признаков, проверку корректности вводимых данных, формировать поисковые запросы, осуществлять вывод и экспорт выборочных цифровых данных. В основу технологии проектирования программного обеспечения положена архитектура реляционной модели данных с использованием кроссплатформенного решения на базе стека Laravel–AngularJS–mySQL. Представлены результаты применения статистических методов анализа генофенотипических корреляций на примере выявления связи дислокации хрусталика с наличием миссенс-мутации при синдроме Марфана. Показано, что у детей с мутациями на C-конце белка MECP2 уровень фосфатов в крови ниже, чем у больных с мутациями на N-конце белка.

This paper presents the possibilities of using the Information and Analytical Platform “Digital Phenotype” for a formalized quantitative description of the clinical manifestations of hereditary diseases in children based on deep phenotyping in order to analyze and identify geno-phenotypic correlations, form registers of hereditary diseases and improve the reliability of predicting the course of these diseases. The platform was developed on the basis of the combined use of expert deep phenotyping of a number of rare hereditary disabling diseases manifesting in childhood and modern information technologies for building web applications that allow entering and assessing the severity of phenotypic features, checking the correctness of the input data, forming search queries, exporting chosen digital data. The software design technology is based on the architecture of a relational data model using a cross-platform solution based on the Laravel-AngularJS-mySQL stack. The results of the application of statistical methods for the analysis of geno-phenotypic correlations are presented on the example of identifying the connection of lens dislocation with the presence of a missense mutation in Marfan syndrome. It was shown that in children with mutations at the C-terminus of the MECP2 protein, the level of blood phosphates is lower than in patients with mutations at the N-terminus of the protein.

детиредкие болезнинаследственные заболеваниягенотипглубокое фенотипированиецифровизация фенотипасhildrenrare diseaseshereditary diseasesgenotypedeep phenotypingphenotype digitalizationReferencesВоинова В.Ю., Школьникова М.А., Найговзина Н.Б. Ресурсы оказания медицинской помощи больным с орфанными заболеваниями в различных странах. Доктор.Ру 2018; 4(148): 6–13.Voinova V.Yu., Shkol’nikova M.A., Najgovzina N.B. Resources for providing medical care to patients with orphan diseases in various countries. Doktor.Ru 2018; 4(148): 6–13. (in Russ.)Dingemans A.J.M., Truijen K.M.G., van de Ven S., Bernier R., Bongers E., Bouman A. et al. The phenotypic spectrum and genotype-phenotype correlations in 106 patients with variants in major autism gene CHD8. Transl Psychiatry 2022; 12: 421. DOI: 10.1038/s41398–022–02189–1Dingemans A.J.M., Truijen K.M.G., van de Ven S., Bernier R., Bongers E., Bouman A. et al. The phenotypic spectrum and genotype-phenotype correlations in 106 patients with variants in major autism gene CHD8. Transl Psychiatry 2022; 12: 421. DOI: 10.1038/s41398–022–02189–1Carson L., Merrick D. Genotype–phenotype correlations in alpha-sarcoglycano-pathy: a systematic review. Irish J Med Scie 2022; 191(6): 2743–2750. DOI: 10.1007/s11845–021–02855–1Carson L., Merrick D. Genotype–phenotype correlations in alpha-sarcoglycano-pathy: a systematic review. Irish J Med Scie 2022; 191(6): 2743–2750. DOI: 10.1007/s11845–021–02855–1Napolitano F., Dell’Aquila M., Terracciano C., Franzese G., Gentile M.T., Piluso G. et al. Genotype-Phenotype Correlations in Neurofibromatosis Type 1: Identification of Novel and Recurrent NF1 Gene Variants and Correlations with Neurocognitive Phenotype. Genes 2022; 13(7): 1130. DOI: org/10.3390/genes13071130Napolitano F., Dell’Aquila M., Terracciano C., Franzese G., Gentile M.T., Piluso G. et al. Genotype-Phenotype Correlations in Neurofibromatosis Type 1: Identification of Novel and Recurrent NF1 Gene Variants and Correlations with Neurocognitive Phenotype. Genes 2022; 13(7): 1130. DOI: org/10.3390/genes13071130Melland H., Bumbak F., Kolesnik-Taylor A., Ng-Cordell E., John A., Constantinou P. et al. Expanding the genotype and phenotype spectrum of SYT1-associated neurodevelopmental disorder. Genet Med 2022; 24(4): 880–893. DOI: 10.1016/j.gim.2021.12.002Melland H., Bumbak F., Kolesnik-Taylor A., Ng-Cordell E., John A., Constantinou P. et al. Expanding the genotype and phenotype spectrum of SYT1-associated neurodevelopmental disorder. Genet Med 2022; 24(4): 880–893. DOI: 10.1016/j.gim.2021.12.002Nisenbaum E., Thielhelm T.P., Nourbakhsh A., Yan D., Blanton S.H., Shu Y. et al. Review of Genotype-Phenotype Correlations in Usher Syndrome. Ear Hear 2022; 43(1): 1–8. DOI: 10.1097/AUD.0000000000001066Nisenbaum E., Thielhelm T.P., Nourbakhsh A., Yan D., Blanton S.H., Shu Y. et al. Review of Genotype-Phenotype Correlations in Usher Syndrome. Ear Hear 2022; 43(1): 1–8. DOI: 10.1097/AUD.0000000000001066Мустафин Р.Н. Атипичные формы и генофенотипические корреляции нейрофиброматоза 1-го типа. Сибирский онкологический журнал 2022; 21(4): 98–109.Mustafin R.N. Atypical forms and geno-phenotypic correlations of type 1 neurofibromatosis. Sibirskij onkologicheskij zhurnal 2022; 21(4): 98–109. (in Russ.)Амелина М.А., Зинченко Р.А. Степанова А.А., Гундорова П., Поляков А.В., Амелина С.С. Изучение взаимосвязи генотипов (РАН) и фенотипов у больных фенилкетонурией Ростовской области. Медицинская генетика 2016; 15(6): 3–10.Amelina M.A., Zinchenko R.A. Stepanova A.A., Gundorova P., Polyakov A.V., Amelina S.S. Study of the relationship between genotypes (РАН) and phenotypes in patients with phenylketonuria in the Rostov region. Meditsinskaya genetika 2016; 15(6): 3–10. (in Russ.)Воинова В.Ю., Ворсанова С.Г., Юров И.Ю., Будилов А.В., Жьюнти Л., Демидова И.А. и др. Анализ корреляций генотипа и фенотипа при синдроме Ретта: использование оригинальной клинической шкалы. Медицинская генетика 2009; 8(1): 9–18.Voinova V.Yu., Vorsanova S.G., Yurov I.Yu., Budilov A.V., Zh’yunti L., Demidova I.A. et al. Analysis of genotype and phenotype correlations in Rett syndrome: using the original clinical scale. Meditsinskaya genetika 2009; 8(1): 9–18. (in Russ.)Зольникова И.В., Кадышев В.В., Марахонов А.В., Черняк А.Б., Милаш С.В., Бобровская Ю.А. и др. Клинико-генетические корреляции при наследственных заболеваниях сетчатки с мутациями в гене ABCA4 у пациентов российской популяции. Офтальмология 2021; 18(4): 897–907.Zol’nikova I.V., Kadyshev V.V., Marakhonov A.V., Chernyak A.B., Milash S.V., Bobrovskaya Yu. A. et al. Clinical and genetic correlations in hereditary retinal diseases with mutations in the ABCA4 gene in Russian patients. Oftal’mologiya 2021; 18(4): 897–907. (in Russ.).Красовский С.А., Кондратьева Е.И., Черняк А.В., Каширская Н.Ю., Адян Т.А., Амелина Е.Л. и др. Генофенотипические взаимосвязи при муковисцидозе на основе данных национального регистра 2017 года. Медицинский вестник Северного Кавказа 2020; 15(2): 153–157.Krasovskij S.A., Kondrat’eva E.I., CHernyak A.V., Kashirskaya N.Yu., Adyan T.A., Amelina E.L. et al. Geno-phenotypic relationships in cystic fibrosis based on data from the 2017 national registry. Meditsinskij vestnik Severnogo Kavkaza 2020; 15(2): 153–157. (in Russ.)Шестопалова Е.А., Аксянова Х.Ф., Алферова И.П., Амелина М.А., Андреева Л.П., Вафина З.И. и др. Регистр больных с фенилкетонурией и другими видами гиперфенилаланинемии в Российской Федерации: 2021 год. Медицинская генетика 2022; 21(3): 3–49.Shestopalova E.A., Aksyanova Kh.F., Alferova I.P., Amelina M.A., Andreeva L.P., Vafina Z.I. et al. Register of patients with phenylketonuria and other types of hyperphenylalaninemia in the Russian Federation: 2021. Meditsinskaya genetika 2022; 21(3): 3–49. (in Russ.)Frullanti E., Papa F.T., Grillo E., Clarke A., Ben-Zeev B., Voinova V. et al. Analysis of the Phenotypes in the Rett Networked Database. Int J Genomics 2019; 2019: 6956934. DOI: 10.1155/2019/6956934.Frullanti E., Papa F.T., Grillo E., Clarke A., Ben-Zeev B., Voinova V. et al. Analysis of the Phenotypes in the Rett Networked Database. Int J Genomics 2019; 2019: 6956934. DOI: 10.1155/2019/6956934.Николаева Е.А., Семячкина А.Н., Грицевская Д.Ю., Путинцев А.Н., Никольский Д.А., Куфтина Л.А., Воинова В.Ю. Анализ вариабельности клинических проявлений у детей с синдромом Марфана. Росс вестн перинатол и педиатр 2023; 68(3): 27–31Nikolaeva E.A., Semyachkina A.N., Gritsevskaya D.Yu., Putintsev A.N., Nikolsky D.A., Kuftina L.A., Voinova V.Yu. Analysis of variability of clinical manifestations in children with Marfan syndrome. Rossiyskiy Vestnik Perinatologii i Pediatrii (Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics) 2023; 68(3): 27–31

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