Ocena ekspresji profili genetycznych za pomoca techniki whole genome

Porównanie ekspresji genów w krwi obwodowej i krwi szpikowej u chorych na mastocytozę techniką whole genom expression wykazało istotną różnicę w ekspresji 7689 analizowanych genów. Przy przyjęciu p=0.00001 i różnicy w ekspresji powyżej 8 stwierdzono istotne różnice w ekspresji 45 genów. Wśród genów o istotnej różnicy w ekspresji w krwi szpikowej nie znajduja się geny ITGB1 i B3GAT1, których ekspresja wykazała największe różnice w badaniu RT PCR. Nie znaleziono również różnic w ekspresji pozostałych 13 genów badanych metodą RT-PCR. Tak więc różnicę w ekspresji tych genów mierzoną we krwi obwodowej można odnieść do wyników badania szpiku, bez obciążenia chorego inwazyjnym zabiegiem trepanobiopsji szpiku. Funkcja genów o odmiennej ekspresji w szpiku i krwi obwodowej związana była z udziałem w cyklu komórkowym, replikacji DNA, zaangażowanych w tworzeniu linii komórkowych, co odpowiada funkcji komórek szpiku. Ponadto stwierdzono ich zaangażowanie w cyklu p53 i w procesach nowotworowych, co może mieć związek z mastocytozą.

Badanie ekspresji genów w krwi szpikowej u chorych na mastocytozą przeprowadzili D'Ambrosio i współautorzy [29]. Wykazali różnice w ekspresji 168 genów w krwi szpikowej 8 chorych na mastocytozę w porównaniu do 5 osób zdrowych, z których 104 geny ulegały nadekspresji a 64 geny obniżonej

81

ekspresji. Produkty genów podlegających nadekspresji zaangażowane były w prolifieracji komórkowej, transformacji nowotworowej oraz apoptozie. We wnioskach autorzy zaproponowali grupę 10 genów o najwyższej różnicy w ekspresji w szpiku u chorych na mastocytozę. Należą do nich geny: GADD45β, CDKN1A, α-Tryptase, β-Tryptase, MC-CPA, CLU, maf-F, TSSC-3, GATA-2, ATF-3. Spośród nich nadekspresja α-Tryptase, maf-F oraz ATF-3 skorelowana była ze stężeniem tryptazy. Należy zaznaczyć, że w przedstawionej pracy uwzględniono jedynie różnicę w ekspresji genów, bez analizy statystycznej istotności wyników.

W badaniu Niedoszytko i współautorów [100] przedstawiono różnice w ekspresji profili genetycznych całego genomu u chorych na mastocytozę o łagodnym przebiegu (ISM) z IVA w porównaniu do osób bez reakcji anafilaktycznych w wywiadzie. Ze wszystkich transkryptów poddanych analizie zaobserwowano statystycznie istotnie różną ekspresję 1951 transkryptów, z czego ekspresja 49% genów była podwyższona, a 51% obniżona u chorych na ISM z IVA.

Zróżnicowana ekspresja dotyczyła genów zaangażowanych w ścieżkach regulujących i mających wpływ na równowagę między proliferacją a różnicowaniem, a zatem: przekaźnictwie sygnału komórkowego, rozwoju organizmu, różnicowaniu komórkowym, procesach metabolicznych i transporcie jonów. Największą istotnością cechowały się ścieżki sygnału biorące udział w rozwoju raka, adhezji ogniskowej, proteolizy pod wpływem ubikwityny, sygnalizacji Wnt oraz sygnalizacji Ca. Na podstawie analizy 104 transkryptów, których ekspresja była istotnie różna u osób z ISM z IVA i bez IVA stwierdzono, że u chorych na ISM z IVA ekspresja 36% transryptów była podwyższona, a 64% obniżona, w tym dla genu B3GAT1. Badanie dowodzi, że nie podwyższona liczba mastocytów, ale ich poziom zróżnicowania może być skorelowany z podatnością na występowanie reakcji anafilaktycznych u chorych na mastocytozę. Wyniki badania wskazują, że chorzy z ISM z bardziej zróżnicowanym fenotypem komórek tucznych są w grupie ryzyka wystąpienia reakcji anafilaktycznej. Co więcej, na podstawie oceny profilu genetycznego komórek krwi obwodowej autorzy wyróżnili chorych z ISM z IVA oraz bez IVA.

Zatem przedstawiono, że dzięki badaniu ekspresji genów komórek krwi obwodowej można by identyfikować chorych na ISM, u których istnieje

82

podwyższone ryzyko wystąpienia reakcji anafilaktycznej oraz którzy mogliby odnieść korzyść z leczenia profilaktycznego. Dane przedstawione w publikacji wskazują, że całkowita liczba mastocytów nie prowadzi do podwyższonego ryzyka wystąpienia anafilaksji. Ponadto autorzy postulują, że brak anafilaksji może być spowodowany wyraźniejszą dysfunkcją komórek tucznych u chorych na mastocytozę bez reakcji anafilaktycznych w wywiadzie. Potwierdzeniem tej tezy jest badanie van Anrooij i współautorów [145], którzy stwierdzili, że im większa jest atypia komórek tucznych u chorych na mastocytozę, tym bardziej zaburzona jest ich funkcja, co może prowadzić do supresji reakcji anafilaktycznej. Zatem brak HVAn u chorych z wyższą liczbą mastocytów nieprawidłowo zróżnicowanych wynika najpewniej z ich dysfunkcji.

W kolejnym badaniu oceniającym ekspresję całego genomu w komórkach krwi obwodowej Niedoszytko i współautorzy [104] przedstawili różnice w ekspresji genów i nieprawidłową ekspresję genów u chorych na mastocytozę układową w porównaniu do osób zdrowych oraz przedstawili specyficzny dla mastocytozy profil ekspresji genów. Różnice w ekspresji dotyczyły 2330 transkryptów (z 48794 transkryptów analizowanych w badaniu). Nieprawidłowości w ekspresji genów u chorych na mastocytozę układową o łagodnym przebiegu powiązane są z procesami biologicznymi występującymi także w innych chorobach. Na podstawie analizy funkcji wykazano, że głównymi szlakami, w których były zaangażowane omawiane geny o istotnie zróżnicowanej ekspresji były:

proteoliza zależna od ubikwityny, ścieżka sygnalizacj MAPK oraz JAK-STAT, a także ścieżki związane ze złośliwym nowotworzeniem. Ponadto badacze zaproponowali profil ekspresji genów występujący w badanej grupie chorych na ISM, na który składa się 29 genów ulegających najbardziej zróżnicowanej ekspresji w porównywanych grupach. Geny podzielono na 2 grupy, gdzie geny z pierwszej były już opisywane w patogenezie guzów oraz w nowotworach hematologicznych. W populacji badanej zaobserwowano nadekspresję protoonkogenów oraz obniżoną ekspresję genów supresorowych. Niektóre z nich opisywano w raku płuca (ZMAT3, ACTR2 i CHNRA5), inne w raku piersi (PRR5 i PLEC1), w raku jelita grubego (PRR5), w raku jajnika (PLEC1), w ostrej białaczce szpikowej (ITGB1, ATM, ETS1 i SIAH1), w chłoniaku (LRAP) czy w zespole mielodysplastycznym (LRRFIP1). Wszystkie geny z drugiej grupy

83

podlegały nadekspresji w mastocytozie. Znaczne różnice w ekspresji genów zaobserwowane w badanych grupach sugerują, że badanie to mogłoby być użyteczne w diagnostyce w kierunku mastocytozy, szczególnie w różnicowaniu chorych z zespołem mieloproliferacyjnym czy nakładającym się zespołem mielodysplastycznym maskującymi mastocytozę bądź u osób odmawiających wykonania trepanobiopsji szpiku kostnego niezbędnej do rozpoznania choroby.

Autorzy podkreślają jednak konieczność walidacji swoich wyników badań w niezależnej grupie chorych na mastocytozę, a także chorych na inne choroby hematologiczne w celu potwierdzenia profilu typowego dla mastocytozy.

Przedstawione wyniki niewątpliwie rozpoczęły nową erę w badaniach naukowych.