Po co alergologom badania genomiczne?

Maja Marklowska-Dzierżak
opublikowano: 07-02-2019, 11:02

Na rozwój chorób alergicznych mają wpływ zarówno środowisko, jak i geny. Dlatego w opinii wielu ekspertów i naukowców coraz większą rolę w praktyce alergologicznej będą odgrywać nowoczesne badania genomiczne.

Ten artykuł czytasz w ramach płatnej subskrypcji. Twoja prenumerata jest aktywna

Według różnych badań, od kilkudziesięciu do nawet 1600 spośród wszystkich około 20 tys. genów, jakie posiada człowiek, zwiększa predyspozycje do wystąpienia chorób alergicznych. Trudno jednak precyzyjnie określić, w jakim stopniu to geny, a w jakim środowisko decydują o wystąpieniu alergii lub astmy. Zwłaszcza że nawet wśród bliźniąt jednojajowych, które mają przecież identyczne genomy, zdarza się, że albo oboje mają np. astmę, albo jedno jest chore, a drugie zdrowe.

Prof. dr hab. n. med. Marcin Moniuszko: Badania genomiczne w Polsce mogłyby pomóc przede wszystkim w zwiększeniu bezpieczeństwa terapii, ale też w jej personalizowaniu.
Zobacz więcej

Prof. dr hab. n. med. Marcin Moniuszko: Badania genomiczne w Polsce mogłyby pomóc przede wszystkim w zwiększeniu bezpieczeństwa terapii, ale też w jej personalizowaniu.

„Z drugiej strony, większość bliźniąt jednojajowych wychowywana jest na ogół w tych samych warunkach, w tym samym środowisku. Nie sposób więc dokładnie określić granicy pomiędzy wpływem samego genomu a wpływem otaczającego środowiska” — tłumaczy prof. dr hab. n. med. Marcin Moniuszko, kierownik Kliniki Alergologii i Chorób Wewnętrznych w Białymstoku oraz prorektor ds. nauki Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku.

Geny jak rozdziały w książce

W ocenie prof. Moniuszki, dotychczasowe badania pozwalają powiązać pewne zmiany w ludzkim genomie z występowaniem chorób alergicznych i astmy, ale to nie one wyłącznie odpowiadają za lawinowy wzrost liczby osób z alergiami. Poza tym nie można patrzeć na genom jedynie jak na sumę różnych genów.

„Genom to pewien zapis liter w książce. Mamy około 20 tysięcy rozdziałów, bo tyle ich mniej więcej znamy, a każdy z nich to jeden określony gen. Niestety, bardzo obszerne fragmenty tekstu są dla nas jeszcze nieczytelne, nie należą do żadnego „rozdziału”.

Należy jednak pamiętać, że nasz organizm nie korzysta w każdej chwili z całej informacji zawartej w genomie, nie czyta tej „książki” od deski do deski. Żeby przetrwać, wykorzystuje mechanizmy selektywnego odczytywania informacji pochodzącej tylko z pewnych genów. Niektóre „powiększa”, sprawiając, że są bardziej czytelne, bo chce je wyeksponować, a niektóre celowo zakrywa. Niektóre kartki tej „książki” skleja, bo nie jest zainteresowany ich treścią. Te same mechanizmy mają również znaczenie w rozwoju chorób alergicznych i astmy” — przekonuje prof. Moniuszko, używając obrazowych porównań.

I na to właśnie „zakrywanie i odkrywanie poszczególnych kartek genomu”, a tym samym — ujawnienie się choroby alergicznej lub astmy mają wpływ warunki środowiskowe — dodaje alergolog i specjalista chorób wewnętrznych z Białegostoku.

Środowisko to nie tylko położenie geograficzne

Wiele badań, w tym m.in. wykonane 10 lat temu przez Zakład Profilaktyki Zagrożeń Środowiskowych i Alergologii Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego badanie ECAP („Epidemiologia Chorób Alergicznych w Polsce”), pokazuje, że nawet przy podobnym genomie i układzie polimorfizmów w danej populacji częstość występowania chorób alergicznych lub astmy może być zróżnicowana. Choć żyjemy w podobnym środowisku geograficznym, różnicować nas może status socjoekonomiczny, warunki pracy, inny sposób odżywiania, poziom dostępu do opieki medycznej. To z kolei może przekładać się na różnice w składzie mikrobioty jelitowej, zarówno tej, którą uznajemy za fizjologiczną, jak i tej patogennej.

Istnieje szereg przesłanek, które pozwalają łączyć te zjawiska ze zmianą sytuacji epidemiologicznej w odniesieniu do chorób alergicznych i astmy. „Wiele badań wykazało, że w rejonach charakteryzujących się wyższym statusem socjoekonomicznym możemy liczyć się z większą częstością atopii, alergii i chorób autoimmunologicznych” — wskazuje prof. Moniuszko. Dodaje, że te przykłady są najlepszym dowodem na to, jak środowisko potrafi dynamicznie oddziaływać na genom.

„Nie sama treść książki jest ważna, ale to, w jaki sposób zostaje później odczytana. A sposób jej odczytania zależy od wpływu środowiska” — mówi, nawiązując do opisanego wcześniej mechanizmu mającego wpływ na rozwój chorób alergicznych.
I dlatego kompleksowe badania genomu powinny obejmować nie tylko geny, ale również procesy regulujące ich ekspresję, czyli np. procesy metylacji.

W poszukiwaniu markerów alergologicznych

„Uczestnicząc, a czasem koordynując niektóre badania z zakresu onkologii, kardiologii czy chorób metabolicznych w swojej uczelni, widzę, jak wielkimi garściami te dziedziny czerpią z dobrodziejstw badań genomicznych. I czasem budzi się we mnie żal, że my, alergolodzy, jeszcze tych możliwości w pełni nie wykorzystujemy. Może, skoro badania genów i całego genomu tak bardzo zmieniają i personalizują medycynę, warto zabiegać o fundusze na takie projekty również w alergologii” — zauważa prof. Moniuszko.

W onkologii, jak dodaje, rutynowe wykonanie badań genetycznych zupełnie zmieniło sposób postępowania terapeutycznego. Jako przykład podaje wykrycie mutacji EGFR czy rearanżacji w genie ALK w niedrobnokomórkowym raku płuca oraz wykrycie mutacji genu BRAF w czerniaku. Pacjenci, u których stwierdza się określone warianty tych mutacji, otrzymują odpowiednio zindywidualizowane formy terapii.

W alergologii jest jednak znacznie trudniej o pojedyncze geny i markery, dzięki którym w podobny, spersonalizowany sposób można by leczyć np. chorych na astmę. Nie znaczy to jednak, że w ogóle ich nie ma. Najsłynniejszym opisanym do tej pory polimorfizmem, obserwowanym u pacjentów z astmą, u których dochodziło do pogorszenia kontroli choroby, pomimo przyjmowania krótko lub długo działających β-mimetyków, był ten dotyczący kodowania pozycji 16 aminokwasu receptora β2-adrenergicznego. Co ciekawe, nie wszystkie doniesienia potwierdzały to zjawisko, a różnice w wynikach badań były związane m.in. z rekrutacją pacjentów spośród różnych grup etnicznych i środowisk geograficznych.

Trzeba badać mutacje genów w określonej populacji

„Musimy sobie uświadomić, że nie zawsze da się w prosty sposób porównać wyniki badań pochodzących na przykład ze zróżnicowanych etnicznie Stanów Zjednoczonych z wynikami badań wykonywanych w Europie Zachodniej czy na przykład w Chinach albo Japonii. I wcale nie oznacza to, że ta najlepiej opisana do tej pory mutacja przestała mieć znaczenie kliniczne. Ona ma je nadal, ale w różnym stopniu w różnych grupach etnicznych” — podkreśla prof. Marcin Moniuszko.

Nie jest to zresztą jedyna mutacja, bo nawet w obrębie samego receptora β2-adrenergicznego jest jeszcze kilka innych lokalizacji wpływających na stopień odpowiedzi na beta-mimetyki, np. w pozycji 164 czy 376.

To oczywiście nie koniec potencjalnych powiązań genetycznych z odpowiedzią na leki przeciwastmatyczne. Zidentyfikowane zostały geny, które mogłyby stać się potencjalnymi kandydatami na markery, przewidujące lepszą lub gorszą odpowiedź kliniczną na glikokortykosteroidy wziewne. W tym kontekście mówi się np. o genach kodujących periostinę, serpinę B2, hormon wydzielający kortykotropinę czy, z drugiej strony, o genach kodujących NF-kappaB czy T-gene.

„Również w tym wypadku nie można jednak porównywać ze sobą wyników badań pochodzących z różnych miejsc na świecie. Jeśli chcemy takie metody wykorzystywać w terapii określonej grupy pacjentów, to powinniśmy sami przeprowadzić takie badania w naszym regionie geograficznym i w naszej populacji” — zastrzega prof. Moniuszko.

Jego zdaniem, badania genomiczne w Polsce mogłyby pomóc przede wszystkim w zwiększeniu bezpieczeństwa terapii, ale też w jej personalizowaniu. „Gdyby udało się zidentyfikować „polskie” geny, predysponujące na przykład do niekorzystnej odpowiedzi klinicznej na steroidoterapię wziewną, to być może w pewnych grupach pacjentów znacznie ostrożniej zwiększalibyśmy dawki leku, a bylibyśmy bardziej skłonni do szukania innych form terapii” — tłumaczy kierownik Kliniki Alergologii i Chorób Wewnętrznych UM w Białymstoku.

Eksperci są zgodni, że badania genomiczne w codziennej praktyce alergologicznej są potrzebne, a ich znaczenie będzie rosło wraz ze zwiększającą się liczbą opcji terapeutycznych w leczeniu pacjentów z chorobami alergicznymi. „Nie możemy jednak oczekiwać, że znajdziemy jeden lub dwa „cudowne” geny, które odpowiedzą nam na wszystkie nurtujące nas pytania, ponieważ układ genomu jest zbyt skomplikowany, a interakcje między genami i środowiskiem bardzo dynamiczne i złożone” — mówi prof. Marcin Moniuszko.

W kierowanej przez niego klinice od pacjentów z alergiami, astmą, pokrzywką przewlekłą czy wrodzonym obrzękiem naczynioruchowym, zakwalifikowanych do immunoterapii swoistej bądź różnych form leczenia biologicznego, pobierany jest materiał biologiczny zarówno na początku leczenia, jak i w jego trakcie. Wykonywane następnie badania mają pomóc w zidentyfikowaniu nowych markerów, pozwalających lepiej zrozumieć mechanizmy działania tych terapii, a co najważniejsze — przewidujących ich skuteczność.

Źródło: Puls Medycyny

Podpis: Maja Marklowska-Dzierżak

Najważniejsze dzisiaj
× Strona korzysta z plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z Polityką Plików Cookies. Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do plików cookies w Twojej przeglądarce.