Small RNA-profielbepaling in EBC bij atleten (AirBiopsy)

Achtergrond: Uitgeademde ademcondensaat (EBC) is een niet-invasief verzamelde bio-vloeistof die vluchtige en niet-vluchtige verbindingen bevat, inclusief kleine RNA's. Kleine RNA-profielbepaling in EBC lijkt een veelbelovende benadering voor het identificeren en ontwikkelen van minimaal invasieve biomarkers voor longziekten; methodologisch bewijs blijft echter beperkt en heterogeen.

Doelstellingen: Het evalueren van de technische haalbaarheid van kleine RNA-extractie en next-generation sequencing (NGS) uit EBC en het karakteriseren van kleine RNA-profielen in rust en na maximale inspanning, waarbij EBC wordt gebruikt als modelmatrix voor dynamische fysiologische veranderingen.

Methoden: In een pilotstudie uitgevoerd als onderdeel van statutair onderzoek aan de Medische Universiteit van Białystok (B.SUB.25.512 en B.SUB.25.529), analyseerden we 22 EBC-monsters verzameld met het RTube-apparaat van 11 gezonde vrijwilligers en 3 patiënten met longkanker en gelijktijdige COPD (GOLD 3-4), in rust en na gestandaardiseerde maximale inspanning bevestigd door cardiopulmonale inspanningstest (CPET). Totaal RNA werd geëxtraheerd met behulp van een commercieel high-throughput RNA-isolatiekit ontworpen voor biologische monsters met laag nucleïnezuurgehalte, de miRNeasy Serum/Plasma Advanced Kit (Qiagen), volgens het protocol van de fabrikant met aanpassingen. Kleine RNA-bibliotheken werden gegenereerd met behulp van de hoge gevoeligheid, lage input TrueQuant Small RNA-Seq Library Preparation Kit (GenXPro GmbH) met Unieke Moleculaire Identificatoren (UMI's) en gesequenced op een Illumina-platform. Reads werden verwerkt met Cutadapt en FastQC, iteratief gemapped naar het hg38 (Homo sapiens) referentiegenoom met behulp van Bowtie2, uitgelijnd tegen een reeks RNA-databases, waaronder miRNA (miRBase), tRNA (GtRNAdb), piRNA (piRNAdb), ncRNA (ENSEMBL) en cDNA (ENSEMBL) en gekwantificeerd met HTSeq. Differentiële expressieanalyse (DEA) en principale componentenanalyse (PCA) werden uitgevoerd met DESeq2.