Молекулярное фенотипирование астмы при серповидноклеточной анемии (MoP-ASC)

Недавно астма была описана как расстройство, имеющее несколько субфенотипов, несмотря на общие проявления симптомов. Эти субфенотипы имеют разные молекулярные пути, и обнаружение этих различий может привести к более совершенным стратегиям диагностики и новым методам лечения. Большинство исследований, изучающих пути развития астмы, основываются на собственных теориях и опыте ученых и поэтому считаются предвзятыми. Метаболомика, захватывающая и инновационная дисциплина, представляет собой беспристрастный, свободный от гипотез подход к определению молекулярного фенотипа астмы.

Серповидноклеточная анемия является распространенным генетическим заболеванием, и имеется достаточно доказательств того, что астма является распространенным сопутствующим заболеванием с распространенностью астмы от 2% до 45% по сравнению с 12,8% у афроамериканских детей без серповидноклеточной анемии. Острый грудной синдром (ОКС) является причиной смерти до 60% пациентов с серповидно-клеточной анемией, и существует сильная связь между наличием астмы и риском развития ОКС и повышенным риском смерти.

Метаболомика — это изучение всего репертуара малых молекул, присутствующих в клетках, тканях, органах и биологических жидкостях, составляющих метаболом. Метаболомика измеряет последующие продукты взаимодействий белка, гена и окружающей среды и, что важно, наиболее близко подходит к выражению фенотипа и дает возможность исследовать взаимодействие ген за окружением и ген за геном. Подход системной биологии с использованием метаболомики был рекомендован для лучшего понимания легочных заболеваний.

Астма у пациентов с серповидноклеточной анемией, вероятно, имеет молекулярный отпечаток пальца, который можно отличить от астмы у пациентов без серповидноклеточной анемии. Конкретная цель исследователя состоит в том, чтобы сравнить профиль метаболизма мочи у детей с астмой и серповидноклеточной анемией с детьми без астмы, но с серповидноклеточной анемией, и с когортой афроамериканских детей с астмой, но без серповидноклеточной анемии. Гипотеза состоит в том, что дети с астмой и серповидно-клеточной анемией будут иметь уникальный метаболомический профиль, который будет отличать этих пациентов от детей с серповидно-клеточной анемией, у которых есть респираторная дисфункция, не связанная с астмой, и от детей с астмой, у которых нет серповидно-клеточной анемии.

Исследователи возьмут один образец слюны, мочи и крови у детей с астмой и серповидно-клеточной анемией, детей только с серповидно-клеточной анемией и афроамериканских детей с астмой только для метаболического анализа. Один образец мочи будет взят у здоровых афроамериканских детей без каких-либо хронических заболеваний. Кровь будет сохранена для будущего исследования, чтобы сравнить метаболическую изменчивость между кровью и мочой. Цель исследователя — использовать эту информацию для правильного выявления детей с астмой. Эти данные улучшат понимание исследователем механизмов, лежащих в основе молекулярного фенотипа астмы при серповидно-клеточной анемии, что должно привести к более целенаправленному лечению астмы при серповидно-клеточной анемии. Долгосрочная цель исследователей состоит в том, чтобы уменьшить бремя астмы у ребенка с серповидно-клеточной анемией (боль, ОКС и смерть) с помощью этого инновационного подхода к системной биологии.