Генетический материал организма, также известный как его геном, можно разделить на небольшие участки или «районы». Ученые могут определить, какие генетические районы в клетке активны или примированы для производства генов, путем поиска маркера в геноме, называемого энхансером. Энхансер может увеличить производство генов в непосредственной близости от него. Цель опубликованного исследования — найти гены, окрестности которых активны в больных клетках, но неактивны в здоровых клетках.
Гены, находящиеся в активном окружении в пораженных клетках, могут способствовать развитию болезни и потенциально могут быть нацелены на лечение лекарственными препаратами.Чтобы найти генетические районы, которые активны при астматическом заболевании, ученые из группы Виджаянанда сосредотачивают свои эксперименты на клетках памяти, которые аномально развиваются у пациентов с астмой.
Клетки памяти отвечают за быструю реакцию на чужеродные вещества, называемые антигенами, которым хозяин подвергался ранее. Воспаление дыхательных путей, которое характерно для астмы, опосредуется сверхактивной реакцией клеток памяти на вдыхаемые антигены.Применяя свою технику к небольшим популяциям аномальных клеток памяти, Виджаянанд выделяет 33 генетических района, которые очень активны в больных клетках, но неактивны в здоровых клетках, смещая фокус исследований астмы на конкретные гены, расположенные в этих районах.Полногеномные ассоциативные исследования (GWAS), которые менее точны, ранее выявили 1500 потенциальных целевых областей, связанных с астматическим заболеванием.
По словам Виджаянанда, этих целей слишком много, чтобы изучать их по отдельности, и в результате область остается сосредоточенной всего на нескольких молекулах для открытия новых методов лечения астмы. Используя свой подход, команда Виджаянанда провела поиск среди 1500 целей для тех, которые имеют наибольшую вероятность развития астматического заболевания. «Наш беспристрастный и свободный от гипотез подход выявил ошеломляющее, но управляемое количество новых молекул, которые могут играть роль при астме и, таким образом, являются потенциально новыми терапевтическими мишенями», — сказал Виджаянанд.
Виджаянанд и его команда завершили исследование, используя разное количество клеток из крови здоровых людей и пациентов с астмой. Они сделали это, чтобы определить наименьшее количество ячеек, необходимое для их метода, и обнаружили, что он работает всего с 10 000 ячеек, что значительно меньше, чем миллионы ячеек, необходимых для использования других методов.
Виджаянанд предполагает использовать эту технику в ситуациях, когда доступ к клеткам ограничен, например, при биопсии опухоли для выявления рака.Частота астмы растет в развитых странах, а также в нескольких крупных развивающихся странах. Лечение астмы обычно включает долгосрочное лечение неспецифическими препаратами, поскольку в настоящее время лекарства от него нет.Виджаянанд говорит, что это исследование предоставляет информацию, которая может стать отправной точкой для многих направлений исследований и лечения.
Он говорит: «Наше исследование предоставляет богатый и всеобъемлющий ресурс, который будет полезен научному сообществу, позволяя исследователям проводить собственные подробные исследования функционального значения новых генов и энхансеров, которые мы идентифицировали».
