Indagine clinica e di laboratorio su esseri umani con ferro informativo o fenotipi eritroidi

Gli studi sul ferro e sulle cellule eritroidi hanno fornito informazioni fondamentali sulle relazioni struttura-funzione delle proteine, sul metabolismo energetico e sulle basi molecolari di molte malattie. Sulla base dell'importanza del ferro per la produzione di emoglobina, la regolazione dell'eritropoiesi e il metabolismo del ferro sono strettamente collegati e l'anemia da carenza di ferro rimane una delle malattie più comuni in tutto il mondo. La scoperta dell'emoglobina falciforme come dotata di una mobilità elettroforetica anomala segnò l'inizio dell'era della medicina molecolare. L'avvento della tecnologia del DNA ricombinante e delle metodologie di sequenziamento ha portato alla caratterizzazione delle cellule eritroidi ben oltre quella degli studi basati sulle proteine ​​per includere la struttura e l'espressione genica. La ricerca sul gene della globina, in particolare, ha fornito una grande quantità di informazioni sull'espressione, la regolazione e l'isolamento dei geni dei mammiferi. Più recentemente, gli studi sull'assorbimento e il traffico del ferro hanno fornito nuove vie di ricerca mirate alla crescita e all'omeostasi energetica. Gli approcci basati sul genoma sono stati utilizzati anche per la scoperta di relazioni dirette tra la biologia delle cellule eritroidi e l'omeostasi del ferro. Quindi, ci sono prove evidenti che i progressi clinici fondamentali nel campo della biologia del ferro e degli eritroidi si sono basati sull'attento studio degli esseri umani con fenotipi informativi. La correlazione su base clinica di genotipo e fenotipo è un approccio comprovato e sistematico per comprendere le basi molecolari della malattia.

Con il completamento del sequenziamento del genoma umano, è ora possibile ottenere una descrizione della malattia più completa e su base genetica. Gli sforzi mirati alla mappatura dell'aplotipo miglioreranno ulteriormente la correlazione genotipo fenotipo direttamente dai campioni clinici. Sono già stati compiuti notevoli progressi in questo senso utilizzando normali cellule eritroidi umane. Contrariamente agli studi classici che coinvolgono singoli geni o proteine, la biologia computazionale e le tecnologie ad alto rendimento consentono l'analisi di fenotipi eritroidi complessi, compresi quelli con patologie del ferro correlate. Queste informazioni saranno preziose per comprendere quei meccanismi molecolari che sono alterati negli stati patologici.

Lo scopo immediato di questo protocollo è quello di eseguire analisi fenotipiche negli esseri umani con ferro informativo o fenotipi eritroidi. Questi studi dovrebbero portare a una fenotipizzazione clinica dettagliata e alla raccolta e conservazione di campioni clinici per ulteriori studi. Inoltre, prevediamo una crescita continua di nuove tecnologie che potrebbero eventualmente essere utilizzate per la fenotipizzazione molecolare e genetica di campioni clinici (esempi includono chip di oligonucleotidi e spettroscopia di massa ad alto rendimento). Sulla base di questa previsione, prevediamo di utilizzare i campioni qui raccolti per valutare i possibili usi clinici di tali tecnologie non appena saranno disponibili. L'obiettivo finale è la scoperta di identificatori che possono essere predittivi della patogenesi della malattia, della gravità o della risposta clinica all'intervento.