Исследователи из Медицинской школы Икан на горе Синай выявили новые гены, связанные с тяжестью аллергии на арахис, а также способы взаимодействия этих генов с другими генами во время аллергических реакций.

Результаты, опубликованные 12 декабря в Journal of Allergy and Clinical Immunology могут привести к лучшему лечению аллергии на арахис.

Аллергия на арахис широко варьирует по степени тяжести и является основной причиной смертельной пищевой анафилаксии. Тесты, используемые для определения наличия аллергии на арахис, не дают никаких подсказок относительно того, может ли человек, принимающий арахис, испытывать небольшую сыпь, сильный отек или опасные для жизни проблемы, такие как затруднение дыхания или сердечно-сосудистые осложнения.

Старший автор исследования, Супинда Буняванич, доктор медицинских наук, доцент, доцент кафедры генетики и геномики и педиатрии, а также доцент Института пищевой аллергии Эллиота и Рослин Яфф на горе Синай, особенно интересовался, почему серьезность Реакции очень разные, как у клинициста-ученого, так и у матери ребенка с аллергией на арахис.

Чтобы помочь ответить на этот вопрос, д-р Буняванич и ее команда использовали новые многоатомные подходы (изучение роли, взаимосвязей и действий общесистемного показателя определенного молекулярного типа) для идентификации генов и сетей активность, которая может быть причиной тяжести аллергических реакций на арахис. Подходы включали транскриптомику, изучение экспрессии генов в геноме и эпигеномику, изучение обратимых модификаций ДНК, которые влияют на экспрессию генов.

В исследовании участвовал 21 ребенок в возрасте 7-17 лет с аллергией на арахис, которому давали постепенно увеличивающиеся дозы арахиса, пока они не проявили аллергическую реакцию. Ученые брали кровь у участников три раза: до того, как они поели, как они отреагировали, и после их реакции. Команда подтвердила свои выводы из первоначальной группы, повторив исследование еще у 19 детей.

Несколько раз взяв образцы крови, можно было проанализировать как транскриптом, так и эпигеном (который может сказать ученым, какие гены включаются или выключаются с помощью процесса, называемого метилированием), как реагировали дети. Используя этот геномный подход, они идентифицировали более 300 генов и 200 сайтов CpG (областей, где ДНК может быть активирована или инактивирована метилированием), связанных с тяжестью реакции. Объединяя эти данные с использованием интегративных сетей, команда также охарактеризовала ключевые взаимодействия между экспрессией генов, сайтами CpG и серьезностью реакции.

Они не только идентифицировали новые гены, связанные с тяжестью аллергии на арахис, но также им удалось охарактеризовать способы взаимодействия этих генов с другими генами и сайтами CpG во время аллергических реакций для регуляции биологических процессов. «Было очень интересно применять мульти-омику, чтобы раскрыть, как гены и сайты метилирования взаимодействуют, чтобы повлиять на тяжесть реакции у этих детей с аллергией на арахис», – говорит Ань До, доктор философии, ведущий автор исследования и доктор наук в лаборатории Буняванича.

Одним из выводов является то, что, хотя полученные данные подтверждают признанную роль адаптивного иммунитета при аллергии, они также предполагают, что опосредованный нейтрофилами (тип белых кровяных клеток) иммунитет играет заметную роль в тяжести реакции.

Мы знаем, что опосредованный нейтрофилами иммунитет является частью иммунных реакций, и это исследование предполагает, что он может играть центральную роль в выраженности аллергических реакций на арахис ».

Д-р. Супинда Буняванич, старший автор исследования

Кроме того, ингибиторы аргиназы, тип исследуемого лекарственного средства при многих заболеваниях, могут ингибировать один из факторов, определяющих степень тяжести реакции, который определил команда, ген ARG1. Результаты этого исследования показывают, что он может быть потенциальной мишенью и для лечения аллергии на арахис.

Д-р. Буняванич надеется, что в будущих исследованиях будут выявлены биомаркеры, которые могут предсказать, у кого, вероятно, будут серьезные реакции, без необходимости предварительно подвергать их воздействию арахиса. Но в то же время она заявляет, что это исследование «надеется, что люди заставят задуматься о пищевой аллергии с более широкой линзой»

.