Genetiska och andra aspekter av podokonios

Detta forskningsprotokoll är utformat för att studera genuttrycksskillnader och immunologisk profil och histopatologisk presentation av podokonios genom att jämföra fall och kontroller i Etiopien. Podokonios är ett geokemiskt lymfödem i de nedre extremiteterna till följd av långvarig barfotaexponering för irriterande röd lerjord av vulkaniskt ursprung. Sjukdomen medför en enorm social och ekonomisk börda och drabbar mer än 4 miljoner individer i tropiskt Afrika, Central- och Sydamerika och Nordindien. De patologiska förändringarna i podokonios är fortfarande inte kända och de histopatologiska egenskaperna hos sjukdomen har inte studerats väl. Vår senaste genomomfattande associationsstudie avslöjade att varianter av HLA klass II-gener (HLA-DRB1, -DQB1 och -DQA1) är associerade med podokonios, och antyder att sjukdomen kan vara ett Tcell-medierat inflammatoriskt tillstånd (New Eng J Med 2012) ). Syftet med denna studie är att undersöka immunologiska profiler och skillnader i genuttryck mellan podokoniospatienter och friska kontroller. Studien kommer att omfatta 150 försökspersoner bestående av 100 fall (50 i tidigt stadium och 50 i avancerad stadium), och 50 kontroller från Etiopien. Anonymiserade kasserade hudvävnadsprover kommer att erhållas från utskurna knölar från 50 patienter i framskridet stadium som genomgår nodulektomi (kirurgiska excisioner av knölar) på Bahir Dar Hospital. Stansbiopsier kommer att erhållas från påverkade hudvävnader (epidermis och dermis) hos 50 patienter med podokonios i ett tidigt stadium som går på rutinbehandling i Dur-Bete

Podoconiosis Center och normala hudvävnader (epidermis och dermis) hos 50 kontrollpersoner som genomgår ortopedisk kirurgi i underbenen på Bahir Dar Hospital. Vi kommer också att erhålla 6 mm hudvävnadsstansbiopsier från de opåverkade områdena i de nedre extremiteterna hos alla podokoniospatienter och perifera blodprover (PBS) från alla försökspersoner. RNA från PBS och T-celler separerade från andra celler kommer att extraheras i Armauer Hansen Research Institute of Ethiopia (AHRI) och kommer att skickas tillsammans med hudbiopsier som kommer att förvaras i flytande kväve till CRGGH/NHGRI. Reservprover kommer att förvaras i AHRI. Vi kommer att använda RNA-seq, en RNA-sekvenseringsteknologi med hög genomströmning, för att karakterisera transkriptomet genom att sekvensera komplementära DNA (cDNA) följt av kartläggning av sekvensen som läses till genomet. Generering av dubbelsträngat cDNA från mRNA och kvantifiering av cDNA-koncentration kommer

göras i vårt labb på NIH. Sekvensering kommer att göras av ett kommersiellt sekvenseringsföretag med hög genomströmning, SeqWright (Houston, TX), en Illumina-certifierad tjänsteleverantör. Immunologisk profilering kommer att göras med en flödescytometri av typ FACSCalibur. Analys av data kommer att göras med hjälp av lämpliga statistiska program och pipeline-sviter enligt beskrivningen nedan. Denna studie förväntas avslöja differentiellt genuttryck mellan podokoniospatienter och kontroller. Dessutom kommer det att kartlägga utvecklingen av genuttryckssignaturer hos podokoniospatienter genom de olika kliniska stadierna av sjukdomen. Fynden kan potentiellt leda till biomarkörer som kompletterar sjukdomens kliniska och genetiska egenskaper. De histopatologiska studierna kommer att ge en rik beskrivning av kutant och immunologiskt svar över hela sjukdomens spektrum. Integreringen av sjukdomens kliniska, immunologiska, genetiska, cellulära och molekylära egenskaper kommer att underlätta utvecklingen av en modell för den naturliga historien och patogenesen av denna försummade tropiska sjukdom.