Genetiske og andre aspekter ved podokoniose

Denne forskningsprotokollen er designet for å studere genuttrykksforskjeller og immunologisk profil og histopatologisk presentasjon av podokoniose ved å sammenligne tilfeller og kontroller i Etiopia. Podokoniose er et geokjemisk lymfødem i underekstremitetene som skyldes langvarig barfoteksponering for irriterende rød leirejord av vulkansk opprinnelse. Sykdommen påfører en enorm sosial og økonomisk byrde og rammer mer enn 4 millioner individer i tropisk Afrika, Sentral- og Sør-Amerika og Nord-India. De patologiske endringene i podokoniose er fortsatt ikke kjent, og de histopatologiske egenskapene til sykdommen er ikke godt studert. Vår nylige genomomfattende assosiasjonsstudie avslørte at varianter i HLA klasse II-gener (HLA-DRB1, -DQB1 og -DQA1) er assosiert med podokoniose, og antyder at sykdommen kan være en Tcell-mediert inflammatorisk tilstand (New Eng J Med 2012) ). Målet med denne studien er å undersøke immunologiske profiler og genuttrykksforskjeller mellom podokoniosepasienter og friske kontroller. Studien vil omfatte 150 forsøkspersoner bestående av 100 tilfeller (50 tidlig stadium og 50 avansert stadium), og 50 kontroller fra Etiopia. Anonymiserte kasserte hudvevsprøver vil bli innhentet fra utskårne knuter på 50 pasienter i avansert stadium som gjennomgår nodulektomi (kirurgiske utskjæringer av knuter) på Bahir Dar Hospital. Punchbiopsier vil bli tatt fra berørt hudvev (epidermis og dermis) hos 50 podokoniosepasienter i tidlig stadium som går til rutinebehandling i Dur-Bete

Podokoniosesenter og normalt hudvev (epidermis og dermis) til 50 kontrollpersoner som gjennomgår ortopedisk kirurgi i underbenene på Bahir Dar Hospital. Vi vil også innhente 6 mm hudvevsstansebiopsier fra de upåvirkede områdene i underekstremitetene til alle podokoniosepasienter og perifere blodprøver (PBS) fra alle studieobjektene. RNA fra PBS og T-celler separert fra andre celler vil bli ekstrahert i Armauer Hansen Research Institute of Ethiopia (AHRI) og vil bli sendt sammen med hudbiopsier som vil bli holdt i flytende nitrogen til CRGGH/NHGRI. Reserveprøver vil bli oppbevart i AHRI. Vi vil bruke RNA-seq, en høykapasitets RNA-sekvenseringsteknologi, for å karakterisere transkriptomet ved å sekvensere komplementære DNA-er (cDNA) etterfulgt av kartlegging av sekvensen som leses til genomet. Generering av dobbelttrådet cDNA fra mRNA og kvantifisering av cDNA-konsentrasjon vil

gjøres i laboratoriet vårt ved NIH. Sekvensering vil bli utført av et kommersielt høykapasitets sekvenseringsselskap, SeqWright (Houston, TX), en Illumina-sertifisert tjenesteleverandør. Immunologisk profilering vil bli gjort ved hjelp av en FACSCalibur type flowcytometri. Analyse av data vil bli gjort ved å bruke passende statistiske programmer og pipeline-suiter som beskrevet nedenfor. Denne studien forventes å avsløre differensielt genuttrykk mellom podokoniosepasienter og kontroller. Videre vil den kartlegge utviklingen av genuttrykkssignaturer hos podokoniosepasienter gjennom de forskjellige kliniske stadiene av sykdommen. Funnene kan potensielt føre til biomarkører som utfyller de kliniske og genetiske egenskapene til sykdommen. De histopatologiske studiene vil gi en rik beskrivelse av kutan og immunologisk respons over hele spekteret av sykdommen. Integreringen av kliniske, immunologiske, genetiske, cellulære og molekylære egenskaper ved sykdommen vil lette utviklingen av en modell for naturhistorien og patogenesen til denne forsømte tropiske sykdommen.