اندازه گیری تغییرات بیان ژن در طول زمان ممکن است به پیش بینی پیشرفت دیابت T1D کمک کند

7ژوئن 2021 - دیابت نوع 1 (T1D) یک بیماری خود ایمنی است که در آن یک سیستم ایمنی به غلط به از بین بردن تدریجی سلولهایبتایجزایر پانکراس هدایت می شود و در نتیجه، کمبود انسولین ایجاد می کند. علت دقیق T1D ناشناخته مانده است. با این حال، آنتی بادی های واکنش دهنده به سلولبتامی توانند در خون این افراد از ماه ها تا سالها قبل از تشخیص بیماری ظاهر شوند و این امر احتمال مداخله برای توقف یا به تأخیر انداختن T1D قبل از ابتلای کودکان به این بیماری را افزایش می دهد.

نظارت بر تعداد، نوع و غلظت اتوآنتی بادی ها در خون می تواند به پیش بینی خطر پیشرفت از مرحله ی خود ایمنی بهT1D علامتی در دراز مدت، کمک کند.

اکنون یافته های جدید نشان می دهد که اندازه گیری چگونگی تغییر الگوهای بیان ژن در گلبول های سفید خون در کودکان از همان نوزادی - قبل از اینکه آنتی بادی ها نشان دهنده واکنش خود ایمنی در برابر سلول های بتا باشند - می تواند زودتر و با قوت بیشتری پیش بینی کند که کدام یک از کودکان دارای استعداد ژنتیکی به  T1D مبتلا خواهند شد. این مطالعه ی جامع بین المللی توسط محققان انگلیسی در دانشگاه کمبریج، با همکاری محققان موسسه انفورماتیک سلامت در دانشگاه فلوریدا جنوبی (HII) از جمله پرفسور Jeffrey Krischer، مدیر HII و استاد گروه پزشکی داخلی در کالج پزشکیthe USF Health Morsani ، و پرفسورHemang M. Parikh، استادیار بیوانفورماتیک در دپارتمان اطفال این کالج پزشکی، انجام شد.این تحقیق در تاریخ 31 مارس در Science Translational Medicine منتشر گردید.

پرفسور Parikh، گفت: شناسایی تغییرات خاص در خون مربوط به سلولهای کشنده طبیعی شواهدی را در رابطه با نقش احتمالی این سلولهای ایمنی در شروع یا پیشرفت دیابت نوع 1 در کودکان بدون علامت فراهم کرد. این یک هدف احتمالی جدید را برای مداخله درمانی اولیه با استفاده از تعدیل سیستم ایمنی نشان می دهد.

این مطالعه با آزمایش و بررسی نمونه خون هایی از 400 کودک شرکت کننده در مطالعه ی عوامل محیطی دیابت در جوان(TEDDY) که از زمان تولد آنها تا 6 سالگی جمع آوری شده بود، انجام گردید. محققان در مطالعه یTEDDY ، کودکان در معرض خطر ژنتیکی ابتلا بهT1D ، را تحت نظارت قرار داده و نمونه های خونی آنها را خیلی قبل از ظهور علائم بیماری در طول زمان جمع آوری کردند.

با استفاده از روشهای ژنومیک و روشهای تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیک، نمونه های خون برای اندازه گیری بیان هزاران ژن به طور همزمان پردازش شدند. این امر به محققان اجازه داد که مشخص کنند کدام یک از ژن ها در مقاطع زمانی مختلف در هر کودک روشن و خاموش می شوند.

یافته های کلیدی این مطالعه عبارتند از:

· تغییرات پویا و زودهنگامی در بیان ژن ها در گلبول های سفید خون کشف شد: فارغ از این که کودکان در هنگام بلوغ، به خود ایمنی یاT1D برسند، در خون همه کودکان حاضر در این مطالعه، تغییرات قابل توجهی در الگوهای بیان ژن در چند سال اول زندگی مشاهده شد. این مشاهدات تغییرات پویایی را نشان می دهد که در نوزادان سالمی اتفاق می افتد که به بیماری خود ایمنی زودرس مبتلا می شوند. هنگامی که محققان تغییرات زیادی که در الگوهای بیان ژن رخ داده بود را با افزایش سن تنظیم کردند، الگوهای بسیار ویژه ای که با نرخ پیشرفت به سمت تشخیصT1D ارتباط داشتند، را کشف کردند. آنها تغییراتی را که در بیان ژنها در گلبولهای سفید خون کودکان سالم دیده نمی شد را شناسایی کرده، و دریافتند که این تغییرات قبل از هرگونه شواهد دیگری از خود ایمنی، رخ می دهند. بعلاوه، هرچه این تغییرات سریعتر اتفاق بیافتند، کودکان سریعتر به سمت شروعT1D پیش می روند.

· امضای سلولیNK با پیشرفتT1D مرتبط بود: محققان الگوی خاص بیان ژن مرتبط با پیشرفتT1D ، را با گروههایی از ژن های بیان شده توسط انواع مختلف سلول ها مقایسه کرده و دریافتند که این الگو مربوط به یک سلول ایمنی مشخص است که به عنوان قاتل طبیعی- سلولهای  NK- شناخته می شود.اگرچه سلولهایNK در لوزالمعده كودكان مبتلا بهT1D كه اخیراً این بیماری در آنها آغاز شده است، مشاهده شده اند، اما نقش این سلولهای ایمنی در ایمونوپاتولوژیتوسعه T1Dدر تئوریهای فعلی برجسته نشده است. برای تعیین اینکه آیا سلولهایNK ، فعالانه به روند خود ایمنی مربوط بهT1D در تخریب سلولهایبتادر لوزالمعده کمک می کنند یا خیر- که منعکس کننده پاسخ پاتوفیزیولوژیک است-، یک مطالعه دقیق تر لازم است.

· یک مدل پیش بینی کننده ی قوی، به طور مستقل تأیید شد: محققان از دانش جدید خود در مورد تغییرات طولی در الگوهای بیان ژن برای ساختن یک مدل بمنظور پیش بینی اینکه کدام یک از نوزادان دارای خطر ژنتیکی به T1D مبتلا می شوند و چه زمانی احتمال بروز بیماری وجود دارد، استفاده کردند. این مدل پیش بینی کننده، شامل آخرین شواهد در مورد چگونگی تغییر آنتی بادی ها در سرم در پیشرفت به T1D است. صحت پیش بینی این مدل، با استفاده از یک گروه دوم و مستقل از کودکان پیش دیابتی از مطالعه پیش بینی و پیشگیری از دیابت نوع 1 تأیید شد.

دکتر Parikh افزود: این نوع تحقیقات گسترده تنها از طریق همکاری بسیاری از افراد، از جمله کودکان سالم در معرض خطرT1D ، بیماران مبتلا بهT1D ، خانواده های آنها و تعداد بی شماری دیگر امکان پذیر است. خوشبختانه USF می تواند در چنین تلاشهای عظیم بین المللی برای مقابله با این بیماری خود ایمنی پیچیده نقشی داشته باشد.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2021-06-gene-t1d-diabetes.html