Klinické a laboratorní vyšetření lidí s informativními fenotypy železa nebo erytroidů

Studie železa a erytroidních buněk poskytly základní pohled na vztahy mezi strukturou a funkcí proteinů, energetický metabolismus a molekulární základ mnoha onemocnění. Na základě důležitosti železa pro tvorbu hemoglobinu jsou regulace erytropoézy a metabolismus železa úzce propojeny a anémie z nedostatku železa zůstává celosvětově jedním z nejčastějších onemocnění. Objev srpkovitého hemoglobinu s abnormální elektroforetickou pohyblivostí znamenal začátek éry molekulární medicíny. Nástup technologie rekombinantní DNA a metodologií sekvenování vedl k charakterizaci erytroidních buněk daleko nad rámec studií na bázi proteinů, aby zahrnovala genovou strukturu a expresi. Zejména výzkum genů globinu poskytl množství informací o expresi, regulaci a izolaci savčích genů. Nedávno studie absorpce železa a obchodování s ním poskytly nové cesty výzkumu zaměřeného na růst a energetickou homeostázu. Přístupy založené na genomu byly také využity pro objev přímých vztahů mezi biologií erytroidních buněk a homeostázou železa. Existuje tedy silný důkaz, že zásadní klinický pokrok v oblasti biologie železa a erytroidů byl založen na pečlivém studiu lidí s informativními fenotypy. Klinicky podložená korelace genotypu a fenotypu je osvědčený, systematický přístup k pochopení molekulárního základu onemocnění.

S dokončením sekvenování lidského genomu je nyní možné dosáhnout úplnějšího, geneticky založeného popisu onemocnění. Úsilí zaměřené na mapování haplotypů dále posílí genotypovou fenotypovou korelaci přímo z klinických vzorků. V tomto ohledu již bylo dosaženo značného pokroku s použitím normálních lidských erytroidních buněk. Na rozdíl od klasických studií zahrnujících jednotlivé geny nebo proteiny, výpočetní biologie a vysoce výkonné technologie umožňují analýzu komplexních erytroidních fenotypů, včetně těch s příbuznými patologiemi železa. Tyto informace budou neocenitelné pro pochopení těch molekulárních mechanismů, které se při chorobných stavech mění.

Bezprostředním cílem tohoto protokolu je provést fenotypové analýzy u lidí s informativními fenotypy železa nebo erytroidů. Očekává se, že tyto studie povedou k podrobnému klinickému fenotypování a sběru a uložení klinických vzorků pro další studium. Kromě toho předpovídáme pokračující růst nových technologií, které mohou být případně použity pro molekulární a genetické fenotypování klinických vzorků (příklady zahrnují oligonukleotidové čipy a vysokovýkonnou hmotnostní spektroskopii). Na základě této předpovědi plánujeme použít vzorky zde shromážděné k posouzení možného klinického použití těchto technologií, jakmile budou dostupné. Konečným cílem je objevení identifikátorů, které mohou předpovídat patogenezi onemocnění, závažnost nebo klinickou odpověď na intervenci.