Identificación de biomarcadores epigenéticos predictivos de la gravedad de la enfermedad pulmonar en la fibrosis quística (MethylBiomark)

La Fibrosis Quística (FQ) es una enfermedad autosómica recesiva que resulta de mutaciones en el gen CFTR. CFTR codifica un canal de cloruro, expresado principalmente en la membrana apical de las células epiteliales. La disfunción de CFTR induce el espesamiento de la mucosidad, causando múltiples trastornos en los tractos respiratorio, digestivo y reproductivo. En los pacientes con FQ, la enfermedad pulmonar es la principal causa de morbilidad y mortalidad, y su gravedad es variable entre los pacientes con FQ, incluso entre aquellos con el mismo genotipo. Esta variabilidad clínica depende de dos factores: genéticos (alelos complejos del gen CFTR y genes modificadores) y ambientales. Los factores genéticos se han explorado ampliamente y se han identificado varios genes modificadores. Por el contrario, los factores ambientales aún son poco conocidos. Está bien establecido que los factores ambientales modifican el fenotipo al actuar sobre marcas epigenéticas (es decir, Metilación del ADN, modificación de histonas) presentes en el genoma. Las modificaciones epigenéticas regulan y modulan la expresión génica.

En un estudio anterior, perfilamos la metilación del ADN en todo el genoma en muestras de células epiteliales nasales de 32 pacientes con FQ y 24 controles sanos. Los pacientes con FQ homocigotos para la mutación p.Phe508del y mayores de 18 años se estratificaron según la gravedad de la enfermedad pulmonar. A través de este estudio, identificamos 187 regiones genómicas (dinucleótidos CpG) metiladas diferencialmente entre pacientes con FQ con enfermedad pulmonar leve y pacientes con FQ con enfermedad pulmonar grave. El presente proyecto tiene como objetivo identificar biomarcadores epigenéticos predictivos de la gravedad de la enfermedad pulmonar, entre estas 187 regiones. Mientras que el estudio anterior se llevó a cabo sobre ADN genómico extraído de células epiteliales nasales, en el presente proyecto utilizaremos un modelo no invasivo: el esputo espontáneo.

Hipótesis: algunas regiones genómicas diferencialmente metiladas entre pacientes con FQ leve y grave pueden usarse como biomarcadores epigenéticos predictivos de la gravedad de la enfermedad pulmonar en la fibrosis quística.

Objetivos: (i) identificar biomarcadores epigenéticos predictivos de la gravedad de la enfermedad pulmonar entre las regiones genómicas diferencialmente metiladas entre pacientes con FQ leve y grave, (ii) caracterizar un modelo celular no invasivo, esputo espontáneo, para el análisis de biomarcadores epigenéticos de pulmón gravedad de la enfermedad en FQ, (iii) analizar las variaciones en la metilación del ADN para un mismo paciente a lo largo del tiempo (en el momento de la inclusión, 6 meses, 12 meses y 18 meses)