Molekylær fenotyping av astma ved sigdcellesykdom (MoP-ASC)

Astma har nylig blitt beskrevet som en lidelse av flere subfenotyper til tross for en vanlig symptompresentasjon. Disse subfenotypene har forskjellige molekylære veier og oppdagelse av disse forskjellene kan føre til bedre diagnosestrategier og nye behandlinger. De fleste studier som undersøker astmaveier er drevet av forskerens egne teorier og erfaringer og anses derfor som partiske. Metabolomics, en spennende og innovativ disiplin, representerer en objektiv, hypotesefri tilnærming til å definere en molekylær fenotype av astma.

Sigdcellesykdom er en vanlig genetisk lidelse, og det er rikelig med bevis for at astma er en vanlig komorbiditet med en astmaprevalens på 2 % til 45 % sammenlignet med 12,8 % hos afroamerikanske barn uten sigdcellesykdom. Akutt brystsyndrom (ACS) bidrar til dødsårsaken i opptil 60 % av dødsfallene hos sigdcellepasienter og det er en sterk sammenheng mellom å ha astma og risikoen for å utvikle ACS og økt risiko for død.

Metabolomics er studiet av hele repertoaret av små molekyler som er tilstede i celler, vev, organer og biologiske væsker som utgjør metabolomet. Metabolomics måler nedstrømsproduktene av protein-, gen- og miljøinteraksjoner og, viktigere, kommer nærmest å uttrykke fenotype, og gir muligheten til å utforske gen for miljø og gen for gen-interaksjoner. En systembiologisk tilnærming ved bruk av metabolomikk har blitt tatt til orde for å bedre forstå lungesykdom.

Astma hos sigdcellepasienten har sannsynligvis et molekylært fingeravtrykk som kan skilles fra astma hos ikke-sigdcellepasienten. Etterforskerens spesifikke mål er å sammenligne den metabolomiske profilen i urinen til barn med astma og sigdcellesykdom med barn uten astma som har sigdcellesykdom, og med en gruppe afroamerikanske barn med astma, men uten sigdcellesykdom. Hypotesen er at barn med astma og sigdcellesykdom vil ha en unik metabolomisk profil som vil skille disse pasientene fra barn med sigdcellesykdom som har respirasjonsdysfunksjon som ikke er astma, og fra barn med astma som ikke har sigdcellesykdom.

Etterforskerne vil samle inn en enkelt spytt-, urin- og blodprøve fra barn med astma og sigdcellesykdom, kun barn med sigdcellesykdom og afroamerikanske barn med astma kun for metabolomisk analyse. En enkelt urinprøve vil bli samlet inn fra helse afroamerikanske barn uten kroniske sykdommer. Blod vil bli lagret for en fremtidig studie for å sammenligne metabolomiske variasjoner mellom blod og urin. Etterforskerens mål er å bruke denne informasjonen til å identifisere barn med astma korrekt. Disse dataene vil øke etterforskerens forståelse av mekanismene som ligger til grunn for den molekylære astma-fenotypen ved sigdcellesykdom, som bør føre til mer målrettet behandling av astma ved sigdcellesykdom. Etterforskernes langsiktige mål er å redusere belastningen av astma hos et barn med sigdcellesykdom (smerte, ACS og død) ved å bruke denne innovative systembiologiske tilnærmingen.