Moleculaire fenotypering van astma bij sikkelcelziekte (MoP-ASC)

Astma is onlangs beschreven als een aandoening van meerdere subfenotypes, ondanks een gemeenschappelijke symptoompresentatie. Deze subfenotypes hebben verschillende moleculaire routes en het ontdekken van deze verschillen kan leiden tot betere diagnosestrategieën en nieuwe behandelingen. De meeste studies die astmaroutes onderzoeken, worden aangestuurd door de eigen theorieën en ervaring van de wetenschapper en worden daarom als bevooroordeeld beschouwd. Metabolomics, een opwindende en innovatieve discipline, vertegenwoordigt een onbevooroordeelde, hypothesevrije benadering voor het definiëren van een moleculair fenotype van astma.

Sikkelcelziekte is een veel voorkomende genetische aandoening en er is voldoende bewijs dat astma een veel voorkomende comorbiditeit is met een astma-prevalentie van 2% tot 45% vergeleken met 12,8% bij Afro-Amerikaanse kinderen zonder sikkelcelziekte. Acuut chest syndroom (ACS) draagt ​​bij tot de doodsoorzaak bij tot 60% van de sterfgevallen bij sikkelcelpatiënten en er is een sterke relatie tussen het hebben van astma en het risico op het ontwikkelen van ACS en een verhoogd risico op overlijden.

Metabolomics is de studie van het gehele repertoire van kleine moleculen die aanwezig zijn in cellen, weefsels, organen en biologische vloeistoffen waaruit het metaboloom bestaat. Metabolomics meet de stroomafwaartse producten van eiwit-, gen- en omgevingsinteracties en, belangrijker nog, komt het dichtst in de buurt van het tot expressie brengen van fenotype, en biedt de mogelijkheid om gen voor omgeving en gen voor gen-interacties te onderzoeken. Een systeembiologische benadering met behulp van metabolomics is bepleit om longziekte beter te begrijpen.

Astma bij de sikkelcelpatiënt heeft waarschijnlijk een moleculaire vingerafdruk die te onderscheiden is van astma bij de niet-sikkelcelpatiënt. Het specifieke doel van de onderzoeker is om het urinaire metabolomische profiel van kinderen met astma en sikkelcelziekte te vergelijken met kinderen zonder astma die sikkelcelziekte hebben, en met een cohort Afro-Amerikaanse kinderen met astma maar zonder sikkelcelziekte. De hypothese is dat kinderen met astma en sikkelcelanemie een uniek metabolomisch profiel zullen hebben dat deze patiënten zal onderscheiden van kinderen met sikkelcelziekte die ademhalingsstoornissen hebben die geen astma zijn, en van kinderen met astma die geen sikkelcelziekte hebben.

De onderzoekers zullen een enkel speeksel-, urine- en bloedmonster verzamelen van kinderen met astma en sikkelcelanemie, kinderen met alleen sikkelcelziekte en Afro-Amerikaanse kinderen met alleen astma voor metabolomische analyse. Er zal een enkel urinemonster worden verzameld van Afro-Amerikaanse gezonde kinderen zonder enige chronische ziekte. Bloed zal worden opgeslagen voor een toekomstige studie om de metabolomische variabiliteit tussen bloed en urine te vergelijken. Het doel van de onderzoeker is om deze informatie te gebruiken om kinderen met astma correct te identificeren. Deze gegevens zullen de onderzoeker meer inzicht geven in de mechanismen die ten grondslag liggen aan het moleculaire astmafenotype bij sikkelcelziekte, wat zou moeten leiden tot een meer gerichte behandeling van astma bij sikkelcelziekte. Het langetermijndoel van de onderzoekers is om de last van astma bij het kind met sikkelcelziekte (pijn, ACS en dood) te verminderen door deze innovatieve systeembiologische benadering te gebruiken.