Molekylär fenotypning av astma vid sicklecellssjukdom (MoP-ASC)

Astma har nyligen beskrivits som en störning av flera subfenotyper trots en vanlig symptompresentation. Dessa subfenotyper har olika molekylära vägar och att upptäcka dessa skillnader kan leda till bättre diagnosstrategier och nya behandlingar. De flesta studier som undersöker astmavägar drivs av forskarens egna teorier och erfarenheter och anses därför vara partiska. Metabolomics, en spännande och innovativ disciplin, representerar en opartisk, hypotesfri metod för att definiera en molekylär fenotyp av astma.

Sicklecellssjukdom är en vanlig genetisk störning och det finns gott om bevis för att astma är en vanlig samsjuklighet med en astmaprevalens på 2 % till 45 % jämfört med 12,8 % hos afroamerikanska barn utan sicklecellssjukdom. Akut bröstsyndrom (ACS) bidrar till dödsorsaken i upp till 60 % av dödsfallen hos sicklecellspatienter och det finns ett starkt samband mellan att ha astma och risken att utveckla ACS och en ökad risk för dödsfall.

Metabolomics är studiet av hela repertoaren av små molekyler som finns i celler, vävnader, organ och biologiska vätskor som utgör metabolomen. Metabolomics mäter nedströmsprodukterna av protein-, gen- och miljöinteraktioner och, viktigare, kommer närmast att uttrycka fenotyp, och ger möjlighet att utforska gen för miljö och gen för gen-interaktion. Ett systembiologiskt tillvägagångssätt som använder metabolomik har förespråkats för att bättre förstå lungsjukdomar.

Astma hos sicklecellspatienten har sannolikt ett molekylärt fingeravtryck som kan särskiljas från astma hos icke-sicklecellspatienten. Utredarens specifika mål är att jämföra den metabolomiska profilen i urinen hos barn med astma och sicklecellssjukdom med barn utan astma som har sicklecellssjukdom, och med en kohort av afroamerikanska barn med astma men utan sicklecellssjukdom. Hypotesen är att barn med astma och sicklecellssjukdom kommer att ha en unik metabolomisk profil som kommer att skilja dessa patienter från barn med sicklecellssjukdom som har andningsdysfunktion som inte är astma, och från barn med astma som inte har sicklecellssjukdom.

Utredarna kommer att samla in ett enda saliv-, urin- och blodprov från barn med astma och sicklecellssjukdom, endast barn med sicklecellssjukdom och afroamerikanska barn med astma endast för metabolomisk analys. Ett enda urinprov kommer att samlas in från hälso-afroamerikanska barn utan några kroniska sjukdomar. Blod kommer att lagras för en framtida studie för att jämföra metabolomisk variation mellan blod och urin. Utredarens mål är att använda denna information för att korrekt identifiera barn med astma. Dessa data kommer att öka utredarens förståelse av de mekanismer som ligger till grund för fenotypen av molekylär astma vid sicklecellssjukdom, vilket bör leda till mer målinriktad behandling av astma vid sicklecellssjukdom. Utredarnas långsiktiga mål är att minska bördan av astma hos ett barn med sicklecellssjukdom (smärta, ACS och död) genom att använda denna innovativa systembiologiska metod.