Genomisk profilering av mitokondriell sykdom - Bildeanalyse for presis mitokondriell medisin

Mitokondriell myopati følger et sakte progressivt sykdomsforløp med gradvis forverring av muskelsvakhet og utmattelse. Progressiv mitokondriell dysfunksjon antas å resultere i strukturell muskelforringelse (til slutt muskelfiberatrofi/nekrose) og ligger til grunn for disse symptomene. Derfor er studiehypotesen at longitudinell avbildning av muskler vil fange opp mitokondrielle (ved bruk av muskel MRS) og strukturelle (ved bruk av muskel MR) abnormiteter for å informere objektivt om sykdomsprogresjon ved å fange opp strukturelle og biokjemiske endringer i muskel over tid.

Konvensjonelle multivariate analyseverktøy som partiell minste kvadraters-diskriminerende analyse (PLS-DA) og hovedkomponentanalyse (PCA) vil bli brukt for å vurdere variabler av betydning for diskriminering av 3 undergrupper basert på underliggende molekylær defekt (mitokondriell DNA (mtDNA) mutasjoner og delesjoner og nukleære genmutasjoner (nDNA)).

Dette vil bli fulgt av implementering av Collaborative Laboratory Integrated Reports (CLIR) programvare, en multivariat mønstergjenkjenningsprogramvare som genererer postanalytiske tolkningsverktøy. Denne studien foreslår å kvantitativt måle MRS-analytter (dvs. laktat, adenosintrifosfat (ATP), etc.) og strukturelle muskelforandringer ved MR (ødem, fettinnhold osv.). Muligheten for interaktiv dataanalyse ville være nødvendig på grunn av arten av progresjon av mitokondriell myopati (MM). En av funksjonalitetene til CLIR er å lage postanalytiske verktøy som kan brukes for enten diagnose av én tilstand – enkelttilstandsverktøy; eller differensialdiagnose mellom to tilstander med overlappende fenotyper (mtDNA-delesjoner, mtDNA-mutasjoner, nDNA-mutasjoner) - doble spredningsplott. Fordelene med CLIR er (1) integrering av primære markører med alle informative permutasjoner av forhold/biomarkører. Forhold beregnet mellom markører som ikke er direkte relatert på biokjemisk nivå, er spesielt nyttige for å korrigere for pre-analytiske faktorer og potensiell analytisk skjevhet (2) justert for flere kovariater (alder, kjønn) (3) som genererer individuelle plott av sykdomsprogresjon.

Denne studien er en observasjonell longitudinell studie som involverer bruk av MR-er og videoopptak tatt hjemme av pasienter som fullfører grunnleggende oppgaver. Forsøkspersoner vil bli kontaktet ved polikliniske avtaler, eller via telefon/post. Når samtykke er innhentet, vil forsøkspersonene bli bedt om å avtale en avtale med radiologi for å gjennomgå de listede MR-undersøkelsene av hjertet og/eller muskelen. Forsøkspersonene vil også få instruksjoner om hvordan de kan bruke videoopptaksappen på sine personlige enheter, eller studere den leverte enheten. Forsøkspersonene vil bli fulgt regelmessig i løpet av to år, og sende inn videoopptak av bevegelsene deres og rapportere til Mayo Clinic for MR-er som planlagt. Pasienter kan trekke seg fra studien når som helst uten ettervirkning.