Существует ряд проблем, ограничивающих возможности оценки уровня митохондриальной ДНК (мтДНК) в крови, такие как высокая вариабельность митохондриальных генов, делеции отдельных участков митохондриального генома при ряде патологических состояний, разные источники мтДНК, циркулирующей в кровяном русле (мтДНК из тканей, из клеток крови т.д.). Мы разработали дизайн праймеров и TaqMan зондов для высококонсервативных участков генов ND1 и ND2, находящихся вне "горячих зон" митохондриальных делеций. Для стандартизации методики истинную концентрацию низкомолекулярной мтДНК определяли методом ПЦР в реальном времени для двух мишеней: фрагмента гена ND2 (122 п.н.) и генов ND1 и ND2 (1198 п.н.). Чувствительность и специфич­ность разработанного подхода проверена на ДНК, выделенной из плазмы крови здоровых доноров разных национальностей. Проведено динамическое наблюдение за концентрацией низкомолекулярной мтДНК в плазме крови двух больных ­COVID-19 в течение 2 нед стационарного лечения. Показано значимое увеличение содержания низкомолекулярной мтДНК в первые 5 сут нахождения в стационаре с последующим снижением до уровня здоровых доноров. Наша методика позволяет оценить уровень низкомолекулярной мтДНК в крови независимо от качества взятия образца и позволяет стандартизовать этот биологический маркер как при инфекционной, так и неинфекционной патологии.

The concentration of circulating mitochondrial DNA (mtDNA) in human blood is a promising biological marker for a number of infectious and somatic diseases. However, there is a number of problems that limit the ability to assess the level of mtDNA in the blood: high variability of mitochondrial genes; deletions of the several parts of the mitochondrial genome during some pathological conditions; different sources of mtDNA circulating into the bloodstream (mtDNA from tissues, from blood cells, etc.). We designed primers and TaqMan probes for highly conserved regions of the ND1 and ND2 genes outside the mitochondrial deletions "hot zones". The true concentration of low-molecular-weight mtDNA was determined by real-time PCR for two targets: a fragment of the ND2 gene (122 bp) and the ND1 and ND2 genes (1198 bp) for standardizing the technique. The sensitivity and specificity of the developed approach were carried out on a DNA pool isolated from the blood plasma of healthy donors of various nationalities. A study was carried out to dynamically monitor the concentration of low molecular weight mtDNA in the blood plasma of two patients with COVID-19 during two weeks of inpatient treatment. A significant increase in the amount of low molecular weight mtDNA was shown in the first 5 days of hospitalization, followed by a drop in the level of healthy donors. The developed technique makes it possible to assess the level of low molecular weight mtDNA in the blood regardless of the quality of sampling and makes it possible to standardize this biological marker in a wide range of infectious and non-infectious pathologies.