Integracyjne podejście omiczne do alergicznego nieżytu nosa (IntegOmics)

Śluz i nabłonek nosa to pierwsze bariery obronne przed alergenami. W śluzie nosowym znajdują się różne białka, które odgrywają rolę w alergicznym zapaleniu błony śluzowej nosa i odzwierciedlają odpowiedź immunologiczną na ekspozycję na alergen. Różnica w profilu proteomicznym pacjentów z alergicznym zapaleniem błony śluzowej nosa i zdrowych osób z grupy kontrolnej może dać wgląd w to, jak działa odpowiedź i które białka mogą prowadzić albo do wzmożonej reakcji immunologicznej, albo do odpowiedzi obronnej, takiej jak zwiększenie integralności nabłonka. Wiadomo również, że nabłonek dróg oddechowych odgrywa kluczową rolę w regulacji odpowiedzi immunologicznej dróg oddechowych i zapaleniu. Profilowanie ekspresji genów jest szeroko stosowane do analizy złożonej choroby. Profil ekspresji genów nabłonka dróg oddechowych w stanie chorobowym i zdrowym oraz w stanie wyjściowym i prowokowanym może wyjaśnić mechanizm reakcji obronnych i przebieg procesów zapalnych. Białka śluzu nosowego jako konsekwencję różnej ekspresji genów można postrzegać jako część produktów końcowych tych złożonych mechanizmów i interakcji między alergenami a nabłonkiem.

Białka śluzu nosowego mają różne pochodzenie i miejsca produkcji, a ekspresja genów niekoniecznie prowadzi do funkcjonalnych metabolitów. Celem proponowanego projektu jest próba i analiza w holistycznym podejściu proteomicznym odpowiedzi na alergen na poziomie genetycznym/genomicznym od nabłonka nosa do poziomu białka/proteomicznego w śluzie nosowym. Ta analiza daje nam wgląd w to, w jaki sposób różne profile ekspresji genów skutkują ekspresją białek, a ponadto wyjaśnia, które białka pochodzą bezpośrednio z nabłonka, a które są wynikiem wysięku osocza lub leżą u podstaw różnych procesów regulacyjnych.

Od pacjentów z alergicznym zapaleniem błony śluzowej nosa i zdrowych osób kontrolnych zostanie pobrany śluz nosa, błona śluzowa nosa i surowica. Śluz z nosa zostanie pobrany specjalnym ssakiem wyposażonym w pułapkę na śluz z przewodu środkowego pod kontrolą endoskopową bez dotykania błony śluzowej. Błona śluzowa nosa zostanie pobrana za pomocą szczoteczek do nosa w znieczuleniu miejscowym i umieszczona w hodowli pierwotnej. Surowica przygotowana z próbek krwi. Pacjenci z alergią na pyłki traw lub drzew zostaną włączeni, a stan alergiczny zostanie określony za pomocą punktowych testów skórnych i RAST (Radio-Allergo-Sorbent-test). Docelowa wielkość próby to 15 pacjentów na grupę. Próbki będą pobierane w sezonie pylenia i poza nim. Pacjenci z alergią wypełnią punktację objawów, a próbki zostaną pobrane, gdy objawy będą silne (w sezonie pylenia) i znikną (poza sezonem pylenia). W przypadku zdrowych kontroli punkt czasowy pobrania próbki będzie skorelowany z pacjentami z alergicznym zapaleniem błony śluzowej nosa, aby mieć podobną ekspozycję na pyłki. Śluz z nosa zostanie wysłany do chromatografii cieczowej tandemowej spektrometrii masowej do analizy proteomicznej, az komórek nabłonka nosa zostanie wyizolowany RNA i wysłany do analizy mikromacierzy. Dzięki podejściu omicznemu integracyjnemu zostanie skorelowana ekspresja genów i białek oraz przeanalizowana zostanie komunikacja krzyżowa między śluzem nosowym a nabłonkiem. Identyfikacja kluczowych genów lub klastrów genów prowadzi do dalszej identyfikacji kluczowych białek lub grup białek jako biomarkerów, które mogą służyć do nowych strategii terapeutycznych lub diagnostycznych w alergicznym nieżycie nosa. Integracyjne podejście omiczne ogranicza potencjalnych kandydatów, ponieważ nacisk kładzie się na ekspresję genów nabłonka i ich produktów białkowych oraz wyklucza białka, które są bardzo obfite bez bezpośredniej korelacji z ekspozycją na alergen, np. poprzez wysięk plazmy. Ponadto analiza genomowa i proteomiczna mogłaby bardziej szczegółowo wyjaśnić, w jaki sposób ekspozycja na alergen wpływa na barierę śluzu i nabłonka. Porównanie ze zdrowymi kontrolami i podłużne zmiany w ciągu sezonu dodatkowo rzucają światło na to, jak te osoby reagują na ekspozycję na alergen i jak może to prowadzić do zapobiegania uczuleniu.