Genetica e altri aspetti della podoconiosi

Questo protocollo di ricerca è progettato per studiare i differenziali di espressione genica e il profilo immunologico e la presentazione istopatologica della podoconiosi confrontando casi e controlli in Etiopia. La podoconiosi è un linfedema geochimico degli arti inferiori derivante dall'esposizione prolungata a piedi nudi a suoli irritanti di argilla rossa di origine vulcanica. La malattia impone un enorme onere sociale ed economico e colpisce oltre 4 milioni di individui nell'Africa tropicale, nell'America centrale e meridionale e nell'India settentrionale. I cambiamenti patologici nella podoconiosi non sono ancora noti e le caratteristiche istopatologiche della malattia non sono state ben studiate. Il nostro recente studio di associazione genome-wide ha rivelato che le varianti nei geni HLA di classe II (HLA-DRB1, -DQB1 e -DQA1) sono associate alla podoconiosi e suggerisce che la malattia potrebbe essere una condizione infiammatoria mediata da cellule T (New Eng J Med 2012 ). Gli obiettivi del presente studio sono di indagare i profili immunologici e le differenze di espressione genica tra pazienti con podoconiosi e controlli sani. Lo studio includerà 150 soggetti costituiti da 100 casi (50 in fase iniziale e 50 in fase avanzata) e 50 controlli dall'Etiopia. Campioni di tessuto cutaneo scartato anonimizzato saranno ottenuti da noduli asportati di 50 pazienti in stadio avanzato sottoposti a nodulectomia (escissioni chirurgiche di noduli) presso l'ospedale Bahir Dar. Le biopsie del punch saranno ottenute dai tessuti cutanei colpiti (epidermide e derma) di 50 pazienti con podoconiosi allo stadio iniziale che frequentano il trattamento di routine a Dur-Bete

Podoconiosis Center e tessuti cutanei normali (epidermide e derma) di 50 soggetti di controllo sottoposti a chirurgia ortopedica della parte inferiore delle gambe presso il Bahir Dar Hospital. Otterremo anche biopsie di tessuto cutaneo da 6 mm dalle aree non interessate negli arti inferiori di tutti i pazienti con podoconiosi e campioni di sangue periferico (PBS) da tutti i soggetti dello studio. L'RNA da PBS e cellule T separate da altre cellule sarà estratto nell'Armauer Hansen Research Institute of Ethiopia (AHRI) e sarà spedito insieme a biopsie cutanee che saranno conservate in azoto liquido a CRGGH/NHGRI. I campioni di backup saranno conservati in AHRI. Useremo RNA-seq, una tecnologia di sequenziamento dell'RNA ad alto rendimento, per caratterizzare il trascrittoma mediante sequenziamento di DNA complementari (cDNA) seguito dalla mappatura delle letture della sequenza al genoma. Generazione di cDNA a doppio filamento da mRNA e quantificazione della concentrazione di cDNA

essere fatto nel nostro laboratorio al NIH. Il sequenziamento sarà eseguito da una società commerciale di sequenziamento ad alto rendimento, SeqWright (Houston, TX), un fornitore di servizi certificato Illumina. Il profilo immunologico verrà eseguito utilizzando una citometria a flusso di tipo FACSCalibur. L'analisi dei dati verrà effettuata utilizzando programmi statistici appropriati e suite di pipeline come descritto di seguito. Questo studio dovrebbe rivelare l'espressione genica differenziale tra pazienti con podoconiosi e controlli. Inoltre, traccerà l'evoluzione delle firme di espressione genica nei pazienti con podoconiosi attraverso i diversi stadi clinici della malattia. I risultati potrebbero potenzialmente portare a biomarcatori che completano le caratteristiche cliniche e genetiche della malattia. Gli studi istopatologici forniranno una ricca descrizione della risposta cutanea e immunologica in tutto lo spettro della malattia. L'integrazione delle caratteristiche cliniche, immunologiche, genetiche, cellulari e molecolari della malattia faciliterà lo sviluppo di un modello per la storia naturale e la patogenesi di questa negletta malattia tropicale.