Mechanizmy zaostrzeń astmy wywołanych przez rinowirusy

My, badacze, stawiamy hipotezę, że istnieją różne profile genów w ostrych zaostrzeniach astmy wywołanych przez rinowirusa. Dalej stawiamy hipotezę, że te zmiany w ekspresji genów obejmują zarówno znane mediatory fenotypu astmy, jak i inne cząsteczki, które wcześniej nie były związane z astmą.

Głównym celem tego badania jest wykorzystanie analizy macierzy genów do określenia różnicowo wyrażanych genów w komórkach nabłonka oskrzeli i makrofagach pęcherzyków płucnych od osób zdrowych i chorych na astmę przed i podczas infekcji rinowirusem in vivo. Drugorzędnym celem jest ustalenie, czy jakakolwiek zmieniona ekspresja jest związana z nasileniem objawów, obciążeniem wirusem, czynnością płuc lub zapaleniem dróg oddechowych in vivo.

Planujemy zrekrutować 45 osób: 15 zdrowych ochotników, 15 astmatyków nieleczonych wcześniej kortykosteroidami wziewnymi i 15 astmatyków leczonych kortykosteroidami wziewnymi, którzy zostaną poddani dwóm bronchoskopiom, jednej przed zakażeniem rinowirusem i drugiej 4 dni po szczepieniu. Wykonane zostanie szczotkowanie oskrzeli, biopsje i płukanie oskrzelowo-pęcherzykowe (BAL). RNA zostanie wyekstrahowane odczynnikiem TRIzol (Invitrogen, Carlsbad, CA) i oczyszczone przez przepuszczenie przez kolumny RNeasy (Qiagen, Valencia, CA). Chipy macierzowe Exon 1.0ST (Affymetrix, Santa Clara, CA) zostaną użyte do analizy zmian w ekspresji genów. Są to najpotężniejsze dostępne narzędzia do ekspresji genomu z 1,4 milionami zestawów sond i ponad 5,5 milionami cech na macierz. Geny, w przypadku których stwierdzono znaczną regulację w górę, zostaną potwierdzone przez ilościową reakcję RT-PCR.

Wykorzystując nową metodę zbierania nierozcieńczonego płynu wyściółki nabłonka oskrzeli (sorpcja oskrzeli), duża liczba białek zostanie zmierzona za pomocą multipleksowanego systemu macierzowego MesoScale Discovery (MesoScale Discovery, Gaithersburg, MD), co pozwoli na dalsze potwierdzenie wyników macierzy genów, jak również dostarczenie in vivo dowody na rozregulowaną produkcję białek u astmatyków. Ekspresja genów i poziomy białek będą skorelowane z wiremią, oceną objawów, czynnością płuc i stanem zapalnym dróg oddechowych in vivo.

Badanie to stanowi pierwszą kompleksową ocenę zmian w ekspresji genów nabłonka oskrzeli podczas infekcji rinowirusem in vivo i dlatego może dostarczyć istotnych informacji na temat odpowiedzi gospodarza na astmę i zidentyfikować potencjalne nowe cele do dalszej oceny.