ΕΡΕΥΝΑ: Κατά πόσο τα δίδυμα έχουν γενετική προδιάθεση στη Πολλαπλή Σκλήρυνση

Οι ερευνητές μελέτησαν το ανοσοποιητικό σύστημα των ζευγών μονοζυγωτικών διδύμων για να εντοπίσουν την επίδραση του περιβάλλοντος και της γενετικής σε περιπτώσεις σκλήρυνσης κατά πλάκας. Κατά τη διαδικασία, μπορεί να έχουν ανακαλύψει πρόδρομα κύτταρα των Τ κυττάρων που προκαλούν την ασθένεια.

Η γενετική προδιάθεση από μόνη της δεν οδηγεί σε ΣΚΠ

Μελέτες των τελευταίων ετών έχουν δείξει ξεκάθαρα ότι οι παραλλαγές γενετικού κινδύνου αποτελούν απαραίτητη προϋπόθεση για την ανάπτυξη σκλήρυνσης κατά πλάκας. «Με βάση τη μελέτη μας, μπορέσαμε να δείξουμε ότι περίπου το ήμισυ της σύνθεσης του ανοσοποιητικού μας συστήματος καθορίζεται από τη γενετική», λέει ο Florian Ingelfinger, υποψήφιος διδάκτορας στο Ινστιτούτο Πειραματικής Ανοσολογίας UZH.

Η μελέτη της ομάδας με επικεφαλής τον ανοσολόγο Burkhard Becher, καθηγητή στο Ινστιτούτο Πειραματικής Ανοσολογίας στο UZH, και τις ερευνητικές ομάδες της Lisa Ann Gerdes και του Eduardo Beltrán του Ινστιτούτου Κλινικής Νευροανοσολογίας στο LMU Klinikum, δείχνει ότι αυτές οι γενετικές επιρροές, ενώ υπάρχουν πάντα σε ασθενείς με σκλήρυνση κατά πλάκας, δεν επαρκούν από μόνα τους για να προκαλέσουν σκλήρυνση κατά πλάκας. 

Στην μελέτη, Εξετάστηκαν 61 ζεύγη μονοζυγωτικών διδύμων όπου το ένα δίδυμο έχει προσβληθεί από σκλήρυνση κατά πλάκας ενώ το δίδυμο είναι υγιές. Από γενετικής άποψης, τα δίδυμα ήταν έτσι πανομοιότυπα. «Αν και τα υγιή δίδυμα είχαν επίσης τον μέγιστο γενετικό κίνδυνο για σκλήρυνση κατά πλάκας, δεν έδειξαν κλινικά σημάδια της νόσου», λέει η Lisa Ann Gerdes.

Η μελέτη διδύμων εξαλείφει τις γενετικές επιρροές

Χάρη σε αυτή τη μοναδική παγκοσμίως ομάδα πανομοιότυπων διδύμων, οι ερευνητές μπόρεσαν να αποκλείσουν τις γενετικές επιρροές συγκρίνοντας δίδυμα με και χωρίς σκλήρυνση κατά πλάκας. 

«Εξερευνούμε το κεντρικό ερώτημα για το πώς το ανοσοποιητικό σύστημα δύο γενετικά πανομοιότυπων ατόμων οδηγεί σε σημαντική φλεγμονή και μαζική νευρική βλάβη στη μία περίπτωση και καμία βλάβη στην άλλη», εξηγεί ο Burkhard Becher. Η χρήση πανομοιότυπων διδύμων επέτρεψε στη διεθνή ομάδα επιστημόνων να αποκλείσει τη γενετική επιρροή και συγκεκριμένα να παρακολουθήσει τις αλλαγές του ανοσοποιητικού συστήματος που τελικά ήταν υπεύθυνες για την ενεργοποίηση της ΣΚΠ σε ένα δίδυμο.

Τεχνολογίες αιχμής μονοκυττάρων και τεχνητή νοημοσύνη

Οι ερευνητές αξιοποιούν τεχνολογίες αιχμής για να περιγράψουν το ανοσοποιητικό προφίλ των δίδυμων ζευγών με λεπτομέρεια. «Χρησιμοποιούμε έναν συνδυασμό κυτταρομετρίας μάζας και τις πιο πρόσφατες μεθόδους στη γενετική σε συνδυασμό με τη μηχανική μάθηση για να εντοπίσουμε όχι μόνο χαρακτηριστικές πρωτεΐνες στα ανοσοκύτταρα του άρρωστου δίδυμου σε κάθε περίπτωση, αλλά και για να αποκωδικοποιήσουμε το σύνολο όλων των γονιδίων που είναι ενεργοποιημένα. σε αυτά τα κύτταρα», εξηγεί ο Florian Ingelfinger. 

Ο Eduardo Beltrán, ειδικός στη γονιδιωματική των μονοκυττάρων, προσθέτει: «Αυτό διασφαλίζει ότι λαμβάνουμε όσο το δυνατόν περισσότερες πληροφορίες επί του παρόντος τεχνικά από αυτά τα πολύτιμα δείγματα». Η ομάδα χρησιμοποιεί μια ποικιλία προσαρμοσμένων αλγορίθμων που βασίζονται στην τεχνητή νοημοσύνη για να εξαγάγει σχετικές πληροφορίες από αυτό το τεράστιο σύνολο δεδομένων.

Λάθος στην επικοινωνία των κυττάρων του ανοσοποιητικού

"Παράξενο, ότι βρήκαμε οι μεγαλύτερες διαφορές στα ανοσοποιητικά προφίλ των διδύμων που προσβλήθηκαν από σκλήρυνση κατά πλάκας είναι στους υποδοχείς κυτοκίνης, δηλαδή στον τρόπο που επικοινωνούν τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος μεταξύ τους. 

Το δίκτυο κυτοκινών είναι σαν τη γλώσσα του ανοσοποιητικού συστήματος", λέει ο Ingelfinger. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η αυξημένη ευαισθησία σε ορισμένες κυτοκίνες οδηγεί σε μεγαλύτερη ενεργοποίηση των Τ κυττάρων στο αίμα ασθενών με σκλήρυνση κατά πλάκας. Αυτά τα Τ κύτταρα είναι πιο πιθανό να μεταναστεύσουν στο κεντρικό νευρικό σύστημα των ασθενών και να προκαλέσουν βλάβη εκεί. 

Τα κύτταρα που ταυτοποιήθηκαν βρέθηκαν να έχουν τα χαρακτηριστικά των πρόσφατα ενεργοποιημένων κυττάρων, τα οποία βρίσκονταν σε διαδικασία ανάπτυξης σε πλήρως λειτουργικά Τ κύτταρα. «Μπορεί να έχουμε ανακαλύψει την κυτταρική μεγάλη έκρηξη της σκλήρυνσης κατά πλάκας εδώ -- πρόδρομα κύτταρα που δημιουργούν ασθένειες Τ-λεμφοκύτταρα», λέει ο Becher.

Σημαντική βάση για την κατανόηση της επίδρασης της γενετικής και του περιβάλλοντος στην ΣΚΠ

«Τα ευρήματα αυτής της μελέτης είναι ιδιαίτερα πολύτιμα σε σύγκριση με προηγούμενες μελέτες για την ΣΚΠ που δεν ελέγχουν τη γενετική προδιάθεση», λέει ο Burkhard Becher. "Είμαστε έτσι σε θέση να ανακαλύψουμε ποιο μέρος της δυσλειτουργίας του ανοσοποιητικού στη σκλήρυνση κατά πλάκας επηρεάζεται από γενετικά στοιχεία και ποιο από περιβαλλοντικούς παράγοντες. 

Αυτό είναι θεμελιώδους σημασίας για την κατανόηση της ανάπτυξης της νόσου." Τα συμμετέχοντα δίδυμα στρατολογήθηκαν για τη μελέτη στο LMU Klinikum. «Αυτή η μοναδική ευκαιρία να αποκαλυφθεί η επίδραση της γενετικής και του περιβάλλοντος στη σκλήρυνση κατά πλάκας οφείλεται αποκλειστικά στους ασθενείς μας που συμφώνησαν να συμμετάσχουν στη μελέτη», δήλωσε η Lisa Ann Gerdes.

Η έρευνα παρέχεται από το Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης.

Πηγή : www.sciencedaily.com