Virale und epigenetische Einflüsse bei CRSwNP

FORSCHUNGSHINTERGRUND UND BEGRÜNDUNG

Chronische Rhinosinusitis (CRS) kann sich als T2- und/oder Nicht-T2-Entzündungsmuster manifestieren, unabhängig vom Vorhandensein oder Fehlen von Nasenpolypen (NP). Bestimmte Aspekte von CRS, wie beispielsweise die NP-Bildung, wurden mit epigenetischen Prozessen in Verbindung gebracht. Zahlreiche Studien belegen eine Rolle der Epigenetik bei der Entwicklung und Chronifizierung anderer T2-Erkrankungen, z. Asthma und allergische Rhinitis (North, Ann Allergy Asthma Immunol, 2011).

Ein Einblick in die Pathogenese der T2-Erkrankung könnte durch die „realen“ Erfahrungen während der COVID19-Pandemie ermöglicht worden sein. Die im Jahr 2020 eingesetzten Maßnahmen zur Viruseindämmung reduzierten vorhersehbar die Häufigkeit der häufigsten Atemwegsviren und reduzierten invasive Atemwegsinfektionen sowie Exazerbationen von Asthma und COPD, die typischerweise durch virale Atemwegsinfektionen ausgelöst werden (Linden, Eur Respir Rev, 2019; Mikhail, Ann Allergy Asthma Immunol, 2019). Unerwarteterweise gingen auch chronische Entzündungen der oberen Atemwege zurück. Chronische Mittelohrentzündungen mit Erguss und Adenoiditis gingen zurück, und über die Hälfte der Kinder auf der Warteliste für eine Operation wurden von den Forschern wegen spontaner Besserung entfernt. Dies ging mit anekdotischen Beobachtungen über einen Rückgang der Konsultationen wegen chronischer Rhinosinusitis mit Nasenpolypen (CRSwNP) einher.

Die Forscher schlagen daher vor, dass die T2-Krankheit eine einzigartige Facette des entzündlichen Krankheitsspektrums darstellt, bei der sich nach der Interaktion mit einem viralen Krankheitserreger eine Funktionsstörung entwickelt, die über epigenetische Mechanismen oder eine chronische Infektion anhaltende Wirkungen aufrechterhält.

Detaillierter Forschungsplan Das derzeitige Verständnis der Pathophysiologie der T2-Erkrankung lässt die frühen Schritte der Pathogenese weitgehend ungeklärt. Die Forscher gehen davon aus, dass die T2-Erkrankung ein Ergebnis der epigenetischen Prägung ist, die die T1-Reaktion auf Verletzungen oder Krankheitserreger über eine Beeinträchtigung der Interferon (IFN)-Signalkomponenten verringert, was zu einer ungehinderten T2-Signalisierung führt.

Darüber hinaus vermuten die Forscher, dass diese Funktionsstörung durch eine Virusinfektion hervorgerufen wird, die im Wirt in latenter Form bestehen bleiben oder über epigenetische Veränderungen des Wirtsgenoms weiterhin ihre Auswirkungen entfalten kann. Infolgedessen schlagen die Forscher vor, die epigenetischen Modulationen bei T2-Entzündungen umfassend zu charakterisieren, wobei der Schwerpunkt auf dem Nachweis des Zusammenhangs mit Virusinfektionen liegt. Um unser Ziel zu erreichen, werden die Forscher die T2-Erkrankung charakterisieren, indem sie den DNA-Methylierungsstatus, die Zugänglichkeit des Chromatins und die Erstellung von Genexpressionsprofilen kombinieren, um Gene und epigenetische Veränderungen zu bestimmen, die möglicherweise für die Pathogenese der T2-Erkrankung wichtig sind. Die Forscher werden die massive Veränderung der gesellschaftlichen Virusexposition, die durch Pandemiemaßnahmen verursacht wird, als einzigartige experimentelle Bedingung nutzen, indem sie aktuelle Ergebnisse mit einer Biobank von Material aus der Zeit vor der Pandemie vergleichen. Die Definition des epigenetischen und viromischen Porträts der T2-Erkrankung wird nicht nur neue Erkenntnisse über die Pathogenese werfen, sondern auch neue diagnostische und therapeutische Ziele verbessern und möglicherweise beteiligte Viren identifizieren.

Forschungsstrategie Die Forscher werden epigenetische Muster und Viren identifizieren, die mit T2-CRSwNP-Patienten assoziiert sind. Unter Nutzung einer bestehenden und umfangreichen Biobank von Zellen aus Gewebe- und Biopsieproben werden die Forscher die Epigenetik und die Viren vergleichen, die vor und während der Pandemie bei CRS und gesunden Patienten vorhanden waren. Die Population (im nächsten Abschnitt detailliert beschrieben) umfasst gesunde Probanden, CRS-Patienten in Remissionsbehandlung und erkrankte Patienten, die sich einer endoskopischen Nasennebenhöhlenoperation (ESS) unterziehen. Ziel der Forscher ist es, eine gleiche Anzahl beider biologischer Geschlechter zu untersuchen, um mögliche Unterschiede zu analysieren. Die Stichprobengröße basiert auf früheren Erfahrungen mit der Transkriptomik. Diese Beobachtungsstudie erfordert keine zusätzliche Behandlung der Patienten.

Experimentelles Design

I) TYP 2 UND METHYLIERUNG:

Primäre Epithelzellen aus CRSwNP-Biopsieproben (N=24) und primäre Nasenepithelzellen der Kontrolle von Patienten, die sich einer endoskopischen Hypophysenoperation unterziehen (N=16) Population: Die Forscher werden gefrorene dissoziierte Zellen aus unserer Biobank im frühestmöglichen Format (P0 oder P1) verwenden. um ursprüngliche Viren und epigenetische Markierungen zu bewahren. Polypenproben aus T2 CRSwNP werden nach klinischem Phänotyp zusammen mit Bluttest und Histologie ausgewählt.

II) PATIENTEN IN REMISSION Methoden: Die Experimente A, B und C verwenden alle die folgende Methode zur Analyse von Putzproben aus der Nasenhöhle. (N=36) A) Etablierung des Viroms und Methylierungsprofils in gesunden Zellen der oberen Atemwege. (N=12) B) Wie sehen gesunde Nebenhöhlen unter medizinischer Behandlung aus (N=12) C) Funktioniert die Reduzierung der T2-Entzündung mit Dupilumab durch eine Erhöhung der IFN-Aktivität oder durch eine Reduzierung der Methylierung im IFN-Signalweg?

III) WIE WIRKT SICH DIE CHIRURGIE AUF TYP 2 AUS? Primäre Querschnittsanalyse und dann Vergleich mit der Entwicklung 4 Monate nach der Operation. Population: Patienten, die sich wegen CRSwNP einer ESS unterziehen, darunter mindestens 30 % der Patienten mit Aspirinsensitivität.

Phase I: Zum Zeitpunkt der ESS (n = 24, plus 6 zur Validierung des Zähneputzens) Methoden: Bei den Patienten wird eine Biopsie der vorderen Siebbeinhöhle durchgeführt. Diese werden mithilfe transkriptomischer Tools, einschließlich Einzelzell-Multiomen, bewertet.

Phase II: 4 Monate nach ESS (n=die gleichen 24 gepaarten Probanden. Dieselbe Patientenkohorte wird nach vier Monaten untersucht. Die Entwicklung der Krankheit wird gemäß den CSO-HNS-Standards in „optimale“, „suboptimale“ oder „inakzeptable“ Ergebnisse bewertet. Zur Probenahme wird eine Bürste verwendet und den gleichen Analysen wie oben unterzogen.