Co łączy długi COVID, PTSD i stwardnienie rozsiane? Podobieństwa sięgają głębiej niż geny
Zespół przewlekłego zmęczenia, długi COVID, zespół stresu pourazowego, stwardnienie rozsiane i reumatoidalne zapalenie stawów to bardzo różne schorzenia. Łączy je jednak występowanie przewlekłego zmęczenia, zaburzeń poznawczych, nieprawidłowa praca układu odpornościowego i zaburzenia autonomicznego układu nerwowego. A najnowsza analiza wskazuje, że podobieństwa te są znacznie głębsze, niż wynikałoby z prostego porównania genów.
Ewan Hunter z Oxford BioDynamics oraz Dmitri Pchejetski z University of East Anglia i ich zespół wykorzystali informacje o trójwymiarowej organizacji genomu oraz dane z badań asocjacyjnych całego genomu i stwierdzili, że choroby te łączy niewiele konkretnych genów. Jednak gdy przyjrzeli się sieciom zależności pomiędzy białkami kodowanymi przez geny, znaleźli rozległy system połączeń obejmujący wszystkie analizowane choroby. Nie oznacza to, że choroby te mają tę samą przyczynę czy też są odmianami tego samego zaburzenia, a sugeruje, że różne czynniki mogą zakłócać funkcjonowanie tych samych lub silnie powiązanych systemów.
DNA w jądrze komórkowym jest wielokrotnie zwinięte i ułożone w strukturę przestrzenną. Przez to fragmenty genomu, które w liniowej sekwencji są od siebie odległe, mogą po zwinięciu znaleźć się obok siebie. Ma to znaczenie dla regulacji aktywności genów. Co oznacza, że sama zmiana ułożenia może wpływać na ekspresję genu, mimo że sama sekwencja kodująca jest niezmienna. Naukowcy przeanalizowali dla badanych chorób takie właśnie miejsca interakcji.
Dla każdej z chorób stworzono osobny zestaw regionów uczestniczących w kontakcie przestrzennym. Na przykład dla zespołu chronicznego zmęczenia zidentyfikowano 552 takie punkty powiązane z 567 genami, dla długiego COVID bylo to 611 punktów i 567 genów, a dla reumatoidalnego zapalenia stawów – 965 punktów i 885 genów. Proste porównanie listy genów wskazywało na niewielką część wspólną. Dla wszystkich chorób jedynie dwa geny znajdowały się we wszystkich pięciu zbiorach. Jednak obraz radykalnie się zmienił, gdy zamiast samych genów przeanalizowali zależności między białkami, które geny te kodują. Powstała gęsta ciągła sieć połączeń.
Węzły w takiej sieci łączyły obszary związane z regulacją odporności, sygnalizacją cytokin, reakcją na stres czy pracą mitochondriów. Jednym z najwyraźniejszych wspólnych motywów dla badanych chorób była nieprawidłowa regulacja układu odpornościowego. Szczególną uwagę zwrócił gen LAG3, kodujący cząstkę kontrolującą aktywność limfocytów. Cząstka ta jest kojarzona z tak zwanym wyczerpaniem limfocytów T, do którego może dochodzić podczas długotrwałej stymulacji układu odpornościowego. Drugim ważnym obszarem był metabolizm. Może to pomóc z badaniu zaburzeń gospodarowania energią, które są brane pod uwagę przy wyjaśnianiu przewlekłego zmęczenia czy złego samopoczucia po wysiłku. Widoczne były też powiązania z układem nerwowym i hormonalną reakcją na stres.
Artykuł Beyond genes: EpiSwitch® and Orion platform-powered 3D genome architecture biomarkers reveal shared biology across ME/CFS, long COVID, PTSD, rheumatoid arthritis, and multiple sclerosis został opublikowany na łamach Journal of Translational Medicine.
Komentarze (0)