Badania kliniczne i laboratoryjne ludzi z fenotypami informacyjnymi żelaza lub erytroidów

Badania komórek żelaznych i erytroidalnych dostarczyły fundamentalnych informacji na temat zależności strukturalno-funkcyjnych białek, metabolizmu energetycznego i molekularnych podstaw wielu chorób. Biorąc pod uwagę znaczenie żelaza dla produkcji hemoglobiny, regulacja erytropoezy i metabolizm żelaza są ze sobą ściśle powiązane, a niedokrwistość z niedoboru żelaza pozostaje jedną z najczęstszych chorób na świecie. Odkrycie sierpowatej hemoglobiny jako posiadającej nieprawidłową ruchliwość elektroforetyczną zapoczątkowało erę medycyny molekularnej. Pojawienie się technologii rekombinacji DNA i metodologii sekwencjonowania zaowocowało charakterystyką komórek erytroidalnych znacznie wykraczającą poza badania oparte na białkach, obejmujące strukturę i ekspresję genów. W szczególności badania genów globiny dostarczyły wielu informacji na temat ekspresji, regulacji i izolacji genów ssaków. Niedawno badania nad wchłanianiem i handlem żelazem otworzyły nowe możliwości badań ukierunkowanych na wzrost i homeostazę energetyczną. Podejścia oparte na genomie wykorzystano również do odkrycia bezpośrednich związków między biologią komórek erytroidalnych a homeostazą żelaza. W związku z tym istnieją mocne dowody na to, że fundamentalne postępy kliniczne w dziedzinie biologii żelaza i erytroidów zostały oparte na dokładnym badaniu ludzi o fenotypach informacyjnych. Kliniczna korelacja genotypu i fenotypu to sprawdzone, systematyczne podejście do zrozumienia molekularnych podstaw choroby.

Wraz z zakończeniem sekwencjonowania ludzkiego genomu można teraz uzyskać pełniejszy, oparty na genetyce opis choroby. Wysiłki mające na celu mapowanie haplotypów jeszcze bardziej poprawią korelację fenotypu genotypu bezpośrednio z próbek klinicznych. Poczyniono już znaczne postępy w tym zakresie, stosując normalne ludzkie komórki erytroidalne. W przeciwieństwie do klasycznych badań obejmujących pojedyncze geny lub białka, biologia obliczeniowa i technologie o dużej przepustowości pozwalają na analizę złożonych fenotypów erytroidalnych, w tym tych z pokrewnymi patologiami żelaza. Informacje te będą nieocenione dla zrozumienia tych mechanizmów molekularnych, które ulegają zmianie w stanach chorobowych.

Bezpośrednim celem tego protokołu jest przeprowadzenie analiz fenotypowych u ludzi z pouczającymi fenotypami żelaza lub erytroidów. Oczekuje się, że badania te zakończą się szczegółowym fenotypowaniem klinicznym oraz pobraniem i przechowywaniem próbek klinicznych do dalszych badań. Ponadto przewidujemy ciągły rozwój nowych technologii, które mogą ostatecznie zostać wykorzystane do fenotypowania molekularnego i genetycznego próbek klinicznych (przykłady obejmują chipy oligonukleotydowe i wysokowydajną spektroskopię mas). W oparciu o tę prognozę planujemy wykorzystać zebrane tutaj próbki do oceny możliwych zastosowań klinicznych tych technologii, gdy staną się one dostępne. Ostatecznym celem jest odkrycie identyfikatorów, które mogą przewidywać patogenezę choroby, nasilenie lub odpowiedź kliniczną na interwencję.