Genotyypin ja fenotyypin karakterisoinnin tutkimus Duchennen lihasdystrofiassa pienillä mutaatioilla

Viime vuosina motoriset toiminnalliset arvioinnit ovat auttaneet määrittämään DMD-potilaiden paremman luonnollisen historian, ja ne ovat osoittaneet taudin etenemisen erilaisia ​​​​ryhmittymiä genotyypin ja mutaation lokuksen mukaan. DMD:n vaikeusasteen alueella deleetioiden fenotyypin vaihtelua on raportoitu aiemmin. Kaikilla kliinisillä arvioinneilla on kuitenkin se yhteinen haittapuoli, että ne ovat riippuvaisia ​​potilaan yhteistyöstä ja vuorovaikutuksesta tutkijan kanssa. Siksi tarve tunnistaa uusia biomarkkereita biologisen tilan mitattavissa oleviksi indikaattoreiksi on tullut tärkeäksi. Tähän mennessä useat tutkimukset ovat osoittaneet, että magneettikuvaus (MRI) ja spektroskopia tarjoavat herkkiä markkereita lihaspatologialle ja taudin etenemiselle DMD-potilaiden ylä- ja alaraajoissa, mikä viittaa siihen, että MRI on lupaava ei-invasiivinen ehdokasbiomarkkeri. Lihas-MRI:n etuna on, että se on suhteellisen riippumaton potilasyhteistyöstä. Aiemmissa tutkimuksissa kvantitatiiviset reisilihasten MRI-arvot korreloivat voimakkaasti kliinisten tulosmittausten ja ambulaation menettämisen (LOA) kanssa, ja kvalitatiivisen arvioinnin pisteytys osoitti suoran korrelaation sairauden keston ja fibro-rasvamuutosten kanssa. Äskettäin tiimimme havaitsi suhteen toiminnallisten tulosten ja vakavan osallistumisen välillä yläraajan lihasten MRI-tutkimukseen sekä ambulanteissa että ei-ambulanteissa DMD-pojissa. Lisäksi viime vuosikymmeninä todisteet siitä, että LOA:n ikä vaihtelee DMD-yksilöiden välillä, joilla on dystrofiinien ilmentymisen poistavia mutaatioita, on viitannut trans-toimivien varianttien olemassaoloon modifioijageeneissä. Äskettäin on raportoitu, että joitain yksittäisiä nukleotidipolymorfismeja (SNP) muutamissa tunnistetuissa geeneissä voidaan pitää DMD:n modifioijina ja vastuussa joistakin yksilöiden välisestä vaihtelusta, joka havaitaan kliinisen sairauden kulussa. Tähän mennessä muunnelmia viidessä lokuksessa on liitetty vaihteluun ihmisen DMD-alafenotyypeissä: erittynyt fosfoproteiini 1 (SPP1), piilevä transformoiva kasvutekijä-betaa sitova proteiini 4 (LTBP4), erilaistumisklusteri 40 (CD40), alfa-aktiniini -3 (ACTN3) ja trombospondiini 1 (THBS1). Nämä geenit liittyvät useisiin toisiinsa liittyviin molekyylireitteihin, jotka säätelevät tulehdusreaktiota lihasvaurioille, regeneraatiolle, fibroosille tai ovat suoraan osallisina lihasvoimassa ja sprintissä. Kuvatuilla varianteilla on säätelytoiminto tai ne muuttavat proteiinisekvenssiä, ja ne voivat viivyttää mediaani-LOA:ta noin 1-2 vuodella. Lisäksi äskettäin alkuperäisten virtsasta peräisin olevien kantasolujen osoitettiin ekspressoivan dystrofiinitranskriptiä ja proteiinia (myoblastimääritysproteiini 1:n (MyoD) erilaistumisen jälkeen) sekä DMD-potilailla että kontrolliryhmällä, ja niitä voidaan pitää kelvollisena solutyökaluna joko genotyypin karakterisointiin tai sekä DMD-transkriptin että dystrofiinin (DYS) proteiinin toiminnalliset tutkimukset. Tähän mennessä pieniä mutaatioita käsittelevän kirjallisuuden tulokset kertovat laajasta kliinisistä löydöksistä, ja voidaan olettaa, että etenemisen vaihtelevat liikeradat ja tärkeiden virstanpylväiden yleinen vakavuus ja menetys voivat riippua useista tekijöistä. Voidaan olettaa, että tämä havainto voisi liittyä mutaatioiden eri kohtaan ja spesifiseen eksonien osallisuuteen tai aminohappomuutosten tyyppiin, jotka voisivat kyetä tuottamaan erilaisia ​​jäännösproteiinin ilmentymiä ja sen jälkeisiä eroja fenotyyppien vakavuudessa. Näitä kohtia ei ole tutkittu systemaattisesti ja biomarkkerien käyttö voi helpottaa erilaisten fenotyyppien tunnistamista ja niiden korrelaatiota eri genotyyppien kanssa. Tämän projektin tavoitteena on tutkia, voisiko spesifinen genotyypin karakterisointi, toiminnalliset arvioinnit ja lihasten MRI auttaa luomaan paremman genotyypin ja fenotyypin karakterisoinnin ryhmässä DMD-potilaita, joilla on pieniä mutaatioita. Oletan, että nämä työkalut yksin tai yhdessä voivat auttaa luonnonhistorian kuvaamisessa.