Genetiske og andre aspekter af Podoconiosis

Denne forskningsprotokol er designet til at studere genekspressionsforskelle og immunologisk profil og histopatologisk præsentation af podoconiose ved at sammenligne tilfælde og kontroller i Etiopien. Podoconiosis er et geokemisk lymfødem i underekstremiteterne som følge af langvarig barfodets eksponering for irriterende rød lerjord af vulkansk oprindelse. Sygdommen pålægger en enorm social og økonomisk byrde og rammer mere end 4 millioner individer i tropisk Afrika, Central- og Sydamerika og Nordindien. De patologiske ændringer i podoconiose er stadig ikke kendt, og de histopatologiske træk ved sygdommen er ikke blevet grundigt undersøgt. Vores nylige genomomfattende associationsundersøgelse afslørede, at varianter i HLA klasse II-gener (HLA-DRB1, -DQB1 og -DQA1) er forbundet med podoconiose og antyder, at sygdommen kan være en Tcell-medieret inflammatorisk tilstand (New Eng J Med 2012) ). Formålet med denne undersøgelse er at undersøge de immunologiske profiler og genekspressionsforskelle mellem podokoniosepatienter og raske kontroller. Undersøgelsen vil omfatte 150 forsøgspersoner bestående af 100 tilfælde (50 tidlige stadier og 50 fremskredne stadier) og 50 kontroller fra Etiopien. Anonymiserede kasserede hudvævsprøver vil blive opnået fra udskårne knuder på 50 patienter i fremskreden stadium, som gennemgår nodulektomi (kirurgiske udskæringer af knuder) på Bahir Dar Hospital. Stempelbiopsier vil blive opnået fra berørt hudvæv (epidermis og dermis) hos 50 tidlige podokoniosepatienter, der deltager i rutinebehandling i Dur-Bete

Podoconiosis Center og normalt hudvæv (epidermis og dermis) hos 50 kontrolpersoner, der gennemgår ortopædisk kirurgi i underbenene på Bahir Dar Hospital. Vi vil også indhente 6 mm hudvævsstansebiopsier fra de upåvirkede områder i underekstremiteterne hos alle podoconiosepatienter og perifere blodprøver (PBS) fra alle forsøgspersoner. RNA fra PBS og T-celler adskilt fra andre celler vil blive ekstraheret i Armauer Hansen Research Institute of Ethiopia (AHRI) og vil blive sendt sammen med hudbiopsier, der vil blive opbevaret i flydende nitrogen til CRGGH/NHGRI. Back-up prøver vil blive opbevaret i AHRI. Vi vil bruge RNA-seq, en high-throughput RNA-sekventeringsteknologi, til at karakterisere transkriptomet ved at sekventere komplementære DNA'er (cDNA'er) efterfulgt af kortlægning af sekvensen læser til genomet. Generering af dobbeltstrenget cDNA fra mRNA og kvantificering af cDNA-koncentration vil

gøres i vores laboratorium på NIH. Sekventering vil blive udført af et kommercielt sekventeringsfirma med høj kapacitet, SeqWright (Houston, TX), en Illumina-certificeret tjenesteudbyder. Immunologisk profilering vil blive udført ved hjælp af en FACSCalibur type flowcytometri. Analyse af data vil blive udført ved hjælp af passende statistiske programmer og pipeline suiter som beskrevet nedenfor. Denne undersøgelse forventes at afsløre differentiel genekspression mellem podoconiose-patienter og kontroller. Desuden vil det kortlægge udviklingen af ​​genekspressionssignaturer hos podoconiosepatienter gennem de forskellige kliniske stadier af sygdommen. Resultaterne kan potentielt føre til biomarkører, der komplementerer sygdommens kliniske og genetiske karakteristika. De histopatologiske undersøgelser vil give en rig beskrivelse af kutan og immunologisk respons på tværs af sygdommens spektrum. Integrationen af ​​sygdommens kliniske, immunologiske, genetiske, cellulære og molekylære karakteristika vil lette udviklingen af ​​en model for den naturlige historie og patogenesen af ​​denne oversete tropiske sygdom.