Генетический риск развития астмы связан с изменениями в клетках дыхательных путей
Значительная часть генетического риска развития астмы, вероятно, опосредована изменением экспрессии генов в эпителии дыхательных путей. Таков вывод исследования, проведенного под руководством National Jewish Health с целью выявления генетических вариантов, которые вызывают астму, изменяя функцию клеток дыхательных путей. Работа команды опубликована 28 марта 2022 года в журнале Nature Communications.
"Эта работа поможет нам определить целевые пути для вмешательства при астме, чтобы остановить гиперсекрецию слизи или воспаление дыхательных путей второго типа, аллергическую реакцию, которая может усугубить астму", - сказал Макс А. Сейболд, доктор медицинских наук, профессор педиатрии в Национальном еврейском медицинском центре генов, окружающей среды и здоровья и старший автор статьи. "Одним из изгоев человеческого существования является слизь, которая играет роль во многих заболеваниях, начиная от обычной простуды, COVID и заканчивая хроническими заболеваниями легких, такими как астма и ХОБЛ. Чем больше мы будем знать о причинах ее появления, тем лучше мы сможем разработать эффективные методы лечения"
В рамках исследования группа провела первое исследование транскриптомной ассоциации дыхательных путей (TWAS) для детской и взрослой астмы. Первым шагом в исследовании TWAS является построение моделей, позволяющих предсказать, как гены человека будут функционировать в той или иной ткани, основываясь только на его генетическом профиле. Доктор Сейболд и его коллеги использовали образцы носовых дыхательных путей и генетические данные из когорты 700 детей в Пуэрто-Рико, которые были либо здоровы, либо страдали астмой, чтобы построить эти модели для тканей дыхательных путей.
Затем группа применила эти модели к генетическим данным более 300 000 участников исследования UK Biobank - крупномасштабной биомедицинской базы данных и исследовательского ресурса. Это позволило им проверить, связана ли генетически измененная функция генов дыхательных путей с риском развития астмы. Данные исследования показали, что более трети выявленных генетических факторов риска развития астмы могут обуславливать риск через изменение клеток, выстилающих дыхательные пути (т.е. эпителия дыхательных путей).
В частности, исследователи обнаружили генетические изменения в гене, формирующем структуру слизи (MUC5AC), и в другом гене (FOXA3), который управляет производством секреторных клеток слизи. Это один из первых случаев, когда были обнаружены генетические варианты, влияющие на риск развития астмы через изменение секреторной функции слизи. Команда также обнаружила, что некоторые из ключевых генов воспалительного пути 2 типа имеют генетические изменения, которые повышают уровень их экспрессии в дыхательных путях, увеличивая риск развития астмы.
"Это исследование демонстрирует, как получение дополнительных данных об экспрессии генов от участников широкогеномных ассоциативных исследований может пролить свет на их биологические функции. Оно также показывает, что некоторые гены могут по-разному экспрессироваться в различных тканях", - сказал Джеймс П. Кайли, доктор философии, директор отдела заболеваний легких Национального института сердца, легких и крови (NHLBI). "Подобные исследования еще на один шаг приближают нас к разработке персонализированных методов лечения астмы и других распространенных заболеваний".
