Badanie ekspresji genów w ocenie biopsji mięśnia, może pomóc w diagnostyce miopatii zapalnych
Redaktor: Anna Soboń
Data: 05.10.2020
Źródło: Źródło: Pinal-Fernandez I, Casal-Dominguez M, Derfoul A, Pak K, Miller FW, Milisenda JC, Grau-Junyent JM, Selva-O'Callaghan A, Carrion-Ribas C, Paik JJ, Albayda J, Christopher-Stine L, Lloyd TE, Corse AM, Mammen AL. Machine learning algorithms reveal unique gene expression profiles in muscle biopsies from patients with different types of myositis. Ann Rheum Dis. 2020 Sep;79(9):1234-1242
Opracowała: Ewa Morgiel
Miopatie zapalne to złożona grupa autoimmunologicznych chorób mięśni, do których zaliczamy: zapalenie skórno-mięśniowe (DM- dermatomyositis), zapalenie wielomięśniowe (PM- polymyositis), zespół antysyntetazowy (AS- antisynthetase syndrome), autoimmunologiczne martwicze zapalenie mięśni (NM- necrotizing myositis), wtrętowe zapalenie mięśni (IBM- inclusion body myositis) oraz zespół nakładania (overlap syndrome).
Każdy z tych typów zapalenia mięśni reprezentowany jest przez nieco odmienny obraz patologiczny. I tak w badaniu bioptatu mięśnia w IBM stwierdza się w komórce mięśniowej obecność charakterystycznych wakuoli oraz wtrętów; w NM- liczne i rozproszone obszary martwicy komórek mięśniowych; w DM i AS- występowanie zaniku okołopęczkowego. Dodatkowo u około 50-80% chorych z miopatią zapalną stwierdza się obecność określonych autoprzeciwciał.
Naukowcy z USA dokonali oceny ekspresji genów w wycinkach mięśniowych 119 chorych z miopatiami zapalnymi z obecnością charakterystycznych przeciwciał (dla AS - przeciwciała Jo-1, dla DM przeciwciała Mi2 lub NXP2 lub TIF1γ lub MDA5; dla NM anty-SRP lub anty-HMGCR), dodatkowo zbadano również 20 wycinków mięśniowych grupy kontrolnej.
Przy użyciu techniki sekwencjonowania RNA oraz odpowiedniego algorytmu udało się stworzyć narzędzie, za pomocą którego w ponad 90% przypadków biopsji można było określić typ miopatii. Okazało się, że dla poszczególnych zapaleń mięśni można wytypować charakterystyczny profil ekspresji genów. Przykładowo dla AS zidentyfikowano markery CAMK1G, EGR oraz CXCL8, które nie były obecne w DM, co pozwoliło na ich rozróżnienie mimo bardzo zbliżonego obrazu histologicznego. Wykazano, iż na podstawie ekspresji określonych genów, możliwe jest również odróżnienie badanych typów NM.
W zapaleniu mięśni związanym ze stosowaniem statyn (antyHMGCR) odnotowano zwiększenie ekspresji APOA4. Co ciekawe, APOA4 jest białkiem, które uczestniczy w eliminowaniu cholesterolu poprzez transport do wątroby. Dodatkowo wyróżniono także geny, które stwierdzano w miopatiach zapalnych, ale nie były obecne w zdrowych mięśniach.
Diagnostyka miopatii zapalnych stanowi poważny problem kliniczny. Jednym z ważnych, czy nawet kluczowych, elementów tej diagnostyki to wykonanie biopsji mięśnia i jego ocena histopatologiczna, jednak w wielu przypadkach nie udaje się odnaleźć w badanym wycinku charakterystycznego obrazu. Niekiedy obraz mimo odmiennej etiologii jest bardzo podobny. Badanie ekspresji genów w tkance mięśniowej może umożliwić postawienie właściwej diagnozy, a następnie zastosowanie optymalnego leczenia.
Naukowcy z USA dokonali oceny ekspresji genów w wycinkach mięśniowych 119 chorych z miopatiami zapalnymi z obecnością charakterystycznych przeciwciał (dla AS - przeciwciała Jo-1, dla DM przeciwciała Mi2 lub NXP2 lub TIF1γ lub MDA5; dla NM anty-SRP lub anty-HMGCR), dodatkowo zbadano również 20 wycinków mięśniowych grupy kontrolnej.
Przy użyciu techniki sekwencjonowania RNA oraz odpowiedniego algorytmu udało się stworzyć narzędzie, za pomocą którego w ponad 90% przypadków biopsji można było określić typ miopatii. Okazało się, że dla poszczególnych zapaleń mięśni można wytypować charakterystyczny profil ekspresji genów. Przykładowo dla AS zidentyfikowano markery CAMK1G, EGR oraz CXCL8, które nie były obecne w DM, co pozwoliło na ich rozróżnienie mimo bardzo zbliżonego obrazu histologicznego. Wykazano, iż na podstawie ekspresji określonych genów, możliwe jest również odróżnienie badanych typów NM.
W zapaleniu mięśni związanym ze stosowaniem statyn (antyHMGCR) odnotowano zwiększenie ekspresji APOA4. Co ciekawe, APOA4 jest białkiem, które uczestniczy w eliminowaniu cholesterolu poprzez transport do wątroby. Dodatkowo wyróżniono także geny, które stwierdzano w miopatiach zapalnych, ale nie były obecne w zdrowych mięśniach.
Diagnostyka miopatii zapalnych stanowi poważny problem kliniczny. Jednym z ważnych, czy nawet kluczowych, elementów tej diagnostyki to wykonanie biopsji mięśnia i jego ocena histopatologiczna, jednak w wielu przypadkach nie udaje się odnaleźć w badanym wycinku charakterystycznego obrazu. Niekiedy obraz mimo odmiennej etiologii jest bardzo podobny. Badanie ekspresji genów w tkance mięśniowej może umożliwić postawienie właściwej diagnozy, a następnie zastosowanie optymalnego leczenia.
