Mitokondriaalisen sairauden genominen profilointi – kuvantamisanalyysi tarkkaa mitokondrialääkettä varten

Mitokondriaalinen myopatia seuraa hitaasti etenevää sairauden kulkua, jossa lihasheikkous ja väsymys pahenevat asteittain. Progressiivisen mitokondrioiden toimintahäiriön uskotaan johtavan rakenteelliseen lihasten rappeutumiseen (lopuksi lihassäikeen surkastumiseen/nekroosiin) ja näiden oireiden taustalla. Siksi tutkimuksen hypoteesi on, että lihaksen pitkittäinen kuvantaminen kaappaa mitokondrioiden (käyttäen lihasten MRS:ää) ja rakenteellisia poikkeavuuksia (käyttäen lihasten MRI:tä) saadakseen objektiivista tietoa sairauden etenemisestä sieppaamalla lihaksen rakenteellisia ja biokemiallisia muutoksia ajan myötä.

Perinteisiä monimuuttuja-analyysityökaluja, kuten osittaisen pienimmän neliösumman erotteluanalyysiä (PLS-DA) ja pääkomponenttianalyysiä (PCA), käytetään arvioimaan muuttujia, jotka ovat tärkeitä kolmen alaryhmän erottelussa taustalla olevan molekyylivian (mitokondrioiden DNA:n (mtDNA) mutaatioiden ja deleetiot ja tumageenimutaatiot (nDNA)).

Tämän jälkeen otetaan käyttöön CLIR (Collaborative Laboratory Integrated Reports) -ohjelmisto, monimuuttuja hahmontunnistusohjelmisto, joka tuottaa jälkianalyyttisiä tulkintatyökaluja. Tässä tutkimuksessa ehdotetaan MRS-analyyttien kvantitatiivista mittaamista (ts. laktaatti, adenosiinitrifosfaatti (ATP) jne.) ja rakenteelliset lihasmuutokset magneettikuvauksella (turvotus, rasvapitoisuus jne.). Kyky interaktiiviseen data-analyysiin olisi tarpeen mitokondriaalisen myopatian (MM) etenemisen luonteen vuoksi. Yksi CLIR:n toiminnallisuuksista on jälkianalyyttisten työkalujen luominen, joita voidaan soveltaa joko yhden tilan diagnosointiin - yhden ehdon työkalu; tai erotusdiagnoosi kahden tilan välillä, joissa on päällekkäisiä fenotyyppejä (mtDNA-deleetiot, mtDNA-mutaatiot, nDNA-mutaatiot) - kaksoissirontakuvaajat. CLIR:n etuja ovat (1) primaaristen markkerien integrointi kaikkiin suhteiden/biomarkkerien informatiivisiin permutaatioihin. Markkerien väliset suhteet, jotka eivät ole suoraan yhteydessä biokemiallisella tasolla, ovat erityisen hyödyllisiä korjaamaan esianalyyttisiä tekijöitä ja mahdollista analyyttistä harhaa (2), joka on korjattu useilla yhteismuuttujilla (ikä, sukupuoli) (3), jotka muodostavat yksittäisiä taudin etenemiskaavioita.

Tämä tutkimus on havainnollinen pitkittäistutkimus, jossa käytetään magneettikuvauksia ja kotona otettuja videotallenteita potilaista, jotka suorittavat perustehtäviä. Koehenkilöihin otetaan yhteyttä avohoidossa tai puhelimitse/postitse. Kun suostumus on saatu, koehenkilöitä pyydetään varaamaan aika radiologiaan lueteltujen sydämen ja/tai lihasten MRI-tutkimuksia varten. Koehenkilöille annetaan myös ohjeet videotallennussovelluksen käyttöön omilla laitteillaan tai opiskelulaitteella. Koehenkilöitä seurataan säännöllisesti kahden vuoden ajan. Heidän liikkeistään lähetetään videotallenteita ja raportoidaan Mayo Clinicille MRI-tutkimuksia varten aikataulun mukaisesti. Potilaat voivat vetäytyä tutkimuksesta milloin tahansa ilman seurauksia.