Keuhkosairauden vakavuuden ennustavien epigeneettisten biomarkkerien tunnistaminen kystisessä fibroosissa (MethylBiomark)

Kystinen fibroosi (CF) on autosomaalinen resessiivinen sairaus, joka johtuu CFTR-geenin mutaatioista. CFTR koodaa kloridikanavaa, joka ilmentyy pääasiassa epiteelisolujen apikaalisessa kalvossa. CFTR-toimintahäiriö saa aikaan liman paksuuntumista, mikä aiheuttaa useita hengitys-, ruoansulatus- ja lisääntymishäiriöitä. CF-potilailla keuhkosairaus on pääasiallinen sairastuvuuden ja kuolleisuuden syy, ja sen vaikeusaste vaihtelee CF-potilailla, jopa saman genotyypin keskuudessa. Tämä kliininen vaihtelevuus riippuu kahdesta tekijästä: geneettisestä (CFTR-geenin ja modifioivien geenien kompleksiset alleelit) ja ympäristötekijöistä. Geneettisiä tekijöitä on tutkittu laajalti, ja useita muuntajageenejä on tunnistettu. Sitä vastoin ympäristötekijät tunnetaan edelleen huonosti. On hyvin todettu, että ympäristötekijät muokkaavat fenotyyppiä vaikuttamalla epigeneettisiin merkkeihin (esim. DNA-metylaatio, histonimuunnos) esiintyy genomissa. Epigeneettiset modifikaatiot säätelevät ja moduloivat geeniekspressiota.

Edellisessä profiloimme DNA-metylaatiogenomin laajuista nenän epiteelisolunäytteistä 32 CF-potilaalta ja 24 terveeltä kontrollilta. CF-potilaat, jotka olivat homotsygoottisia p.Phe508del-mutaation suhteen ja yli 18-vuotiaat, ositettiin keuhkosairauden vaikeusasteen mukaan. Tämän tutkimuksen avulla tunnistimme 187 genomista aluetta (CpG-dinukleotidit), jotka metyloituivat eri tavalla CF-potilaiden, joilla on lievä keuhkosairaus, ja CF-potilaiden välillä, joilla on vaikea keuhkosairaus. Tämän projektin tavoitteena on tunnistaa keuhkosairauden vakavuuden ennustavia epigeneettisiä biomarkkereita näiden 187 alueen joukosta. Kun edellinen tutkimus tehtiin nenän epiteelisoluista erotetulla genomisella DNA:lla, niin tässä projektissa käytämme ei-invasiivista mallia: spontaania ysköstä.

Hypoteesi: joitain lievän ja vaikean CF-potilaiden välisiä differentiaalisesti metyloituja genomisia alueita voidaan käyttää ennustavina epigeneettisinä biomarkkereina keuhkosairauden vakavuuden suhteen kystisessä fibroosissa.

Tavoitteet: (i) tunnistaa keuhkosairauden vaikeusasteen ennustavat epigeneettiset biomarkkerit lievän ja vaikean CF-potilaiden välillä erilaisesti metyloituneiden genomialueiden välillä, (ii) karakterisoida ei-invasiivinen solumalli, spontaani yskös, keuhkojen epigeneettisten biomarkkerien analysointia varten. taudin vakavuus CF:ssä, (iii) analysoida saman potilaan DNA-metylaation vaihtelut ajan kuluessa (inkluusiohetkellä, 6 kuukautta, 12 kuukautta ja 18 kuukautta)