Test, który może przewidywać u dorosłych z cukrzycą typu 1 ryzyko choroby nerek.

W pierwszym na świecie międzynarodowym badaniu prowadzonym przez naukowców z Monash University w Australii zidentyfikowano markery genetyczne u osób z cukrzycą zagrożonych rozwojem choroby nerek.

Badanie otwiera drogę do opracowania testu, który mógłby przewidywać ryzyko wystąpienia choroby nerek u osób dorosłych z cukrzycą typu 1, zanim pojawią się objawy, co pozwoli lekarzom na wprowadzenie interwencji na wczesnym etapie.

Na cukrzycę choruje ponad 500 milionów dorosłych, a u około 1 na 4 dorosłych rozwinie się choroba nerek. Ponad 80% przypadków schyłkowej niewydolności nerek jest spowodowanych cukrzycą, która jest również ryzykiem nadciśnienia. Przewiduje się, że całkowita liczba osób żyjących z cukrzycą wzrośnie do 643 milionów do 2030 roku i 783 milionów do 2045 roku.

Wyniki pochodzą z największego w historii międzynarodowego badania nad cukrzycą typu 1, prowadzonego przez profesora Sama El-Ostę z Centralnej Szkoły Klinicznej, zespołu Epigenetyki Człowieka na Wydziale Cukrzycy Uniwersytetu Monash i opublikowane w Journal of Clinical Investigation.

W badaniu przetestowano geny w 1017 skandynawskich i azjatyckich kohortach chorych na cukrzycę, przyglądając się procesowi zwanemu metylacją, kiedy mała cząsteczka zwana grupą metylową zostaje dodana do DNA. Według profesora El-Osta, odkrycia ujawniły „ważne wskazówki, że zmniejszona metylacja DNA jest ściśle związana ze zwiększonym ryzykiem chorób nerek związanych z cukrzycą” – powiedział. „Te odkrycia wpłyną na sposób, w jaki przeprowadzamy badania przesiewowe pacjentów z cukrzycą i poprawimy stratyfikację ryzyka, przewidywanie choroby i diagnostykę”.

Obecnie standardowe testy stosowane w klinice polegają na ocenie funkcji nerek i stopnia uszkodzenia nerek spowodowanego cukrzycą – jednak wczesne stadia choroby zazwyczaj przebiegają bezobjawowo. „Opracowaliśmy niezawodną metodę, która poprawia przewidywanie ryzyka i dokładność diagnostyczną” – powiedział pierwszy autor badania, dr Ishant Khurana, również z Monash University.

Według profesora El-Osty, pomimo ogromnych postępów w testach genetycznych, nie zidentyfikowano żadnych genów ryzyka cukrzycowej choroby nerek (DKD). „Zespół z Centralnej Szkoły Klinicznej Uniwersytetu Monash, wykorzystując innowacyjne techniki sekwencjonowania, opracował wskaźniki ryzyka metylacji genów, które są ściśle związane z wczesnym wykrywaniem i rozwojem cukrzycowej choroby nerek” – powiedział.

„Naukowcy poszukujący biomarkerów krwi w kohortach chorych na cukrzycę pochodzących z Finlandii, Danii, Hongkongu i Tajlandii odkryli zaskakującą zgodność w ocenie ryzyka metylacji genów. Zauważają, że innowacyjne technologie sekwencjonowania opracowane przy użyciu wewnętrznej współpracy ujawniły brakujące dane dotyczące metylacji, które ostatecznie wykorzystano do opracowania testu predykcyjnego dla cukrzycowej choroby nerek”.

Naukowcy mają nadzieję, że rutynowe testy metylacji genów w przypadku powikłań cukrzycowych, takich jak choroba nerek, wkrótce staną się standardową częścią planu leczenia, podobnie jak w przypadku bardziej powszechnych nowotworów.

„Jeśli chodzi o postęp technologiczny w metodach, testy epigenetyczne będą nowym standardem wczesnego wykrywania i opieki nad DKD” – powiedział dr El-Osta. „Biopsje nerki są trudne do uzyskania, a nowy test krwi oznacza, że ​​test może być łatwo dostępny i stosowany w odległych obszarach, z dodatkową zaletą, że jest bardziej stabilny niż metody pomiaru innych wskaźników biologicznych”.

Badanie to zostało przeprowadzone przez międzynarodowe konsorcjum składające się z naukowców z Uniwersytetu Monash i współpracujących partnerów z Helsinek, Kopenhagi, Hongkongu i Bangkoku.

Źródło historii: Uniwersytet Monasha

Badanie zostało opublikowane w Dziennik badań klinicznych (Khurana i in., 2023).

Abstrakcyjny

Nefropatia cukrzycowa (DN) jest zaburzeniem poligenowym z kilkoma wariantami ryzyka wykazującymi silną replikację w badaniach asocjacyjnych obejmujących cały genom na dużą skalę. Aby zrozumieć rolę metylacji DNA, ważne jest, aby mieć dominujący pogląd genomiczny, aby rozróżnić kluczowe elementy sekwencji, które wpływają na ekspresję genów. Jest to szczególnie trudne w przypadku DN, ponieważ wzorce metylacji całego genomu są słabo zdefiniowane. Chociaż wiadomo, że metylacja zmienia ekspresję genów, znaczenie tego związku przyczynowego jest przesłaniane przez technologie oparte na macierzach, ponieważ zasięg poza regionami promotora jest niski. Aby przezwyciężyć te wyzwania, przeprowadziliśmy sekwencjonowanie metylacji przy użyciu leukocytów pochodzących od uczestników fińskiego badania nefropatii cukrzycowej (FinnDiane) z cukrzycą typu 1 (T1D) (n = 39), które zostało następnie powtórzone w większej kohorcie walidacyjnej (n = 296). Regiony związane z ciałem genu stanowiły ponad 60% różnic w metylacji i podkreślały znaczenie sekwencjonowania metylacji. Obserwujemy różnie metylowane geny związane z DN (DDN) w trzech niezależnych rejestrach T1D pochodzących z Danii (n=445), Hongkongu (n=107) i Tajlandii (n=130). Zmniejszona metylacja DNA w miejscach CTCF i Pol2B była ściśle związana ze szlakami DN, które obejmują sygnalizację insuliny, metabolizm lipidów i zwłóknienie. Aby określić patofizjologiczne znaczenie tych odkryć populacyjnych, oceniono wskaźniki metylacji w ludzkich komórkach nerkowych, takich jak podocyty i proksymalne kanaliki kręte. Ekspresja genów rdzeniowych była związana ze zmniejszoną metylacją, podwyższonym wiązaniem CTCF i Pol2B oraz aktywacją fosfoprotein sygnalizujących insulinę w komórkach hiperglikemicznych. Te obserwacje eksperymentalne również ściśle odpowiadają regulacji, w której pośredniczy metylacja, w ludzkich makrofagach i komórkach śródbłonka naczyń.

.