Μελέτη της επικάλυψης σε γενετικό επίπεδο μεταξύ των νοσημάτων της ρευματοειδούς αρθρίτιδας και της ψωριασικής αρθρίτιδας
Authors: Μυρθιανού Ευσεβία 
Published: September 2021

Η ρευματοειδής αρθρίτιδα (ΡΑ) είναι μία αυτοάνοση, φλεγμονώδης κατάσταση τωναρθρώσεων με σύνθετο γενετικό υπόβαθρο, που επηρεάζει πάνω από το 1% τουπαγκόσμιου πληθυσμού. Εδώ και αρκετά χρόνια έχει μελετηθεί εκτενώς και έχειαποκαλυφθεί ότι το μεγαλύτερο μέρος της γενετικής προδιάθεσης για τη νόσοοφείλεται στο γονίδιο HLA–DRB1. Πέρα από το συγκεκριμένο γονίδιο, έχουν μελετηθείακόμα πολλά γονίδια και έχουμε φτάσει σήμερα στο σημείο να γνωρίζουμε ότιυπάρχουν πάνω από 100 γενετικοί τόποι που συνεισφέρουν στην παθογένεια της νόσου.Η ψωριασική αρθρίτιδα (ΨΑ) είναι και αυτή μία σύνθετη νόσος που χαρακτηρίζεταιαπό χρόνια φλεγμονώδη αρθρίτιδα παρουσία ψωρίασης. Συγκεκριμένα, το 30%περίπου των ασθενών με ψωρίαση αναπτύσσουν ψωριασική αρθρίτιδα. Το γενετικόυπόβαθρο της νόσου είναι πολύ ισχυρό.Οι δύο παραπάνω νόσοι μοιράζονται πολλά κοινά χαρακτηριστικά, όπως είναι ηανταπόκριση σε παρόμοιες θεραπείες. Επιπλέον, και οι δύο αποτελούν σύνθετες νόσουςπου συσχετίζονται με γενετικούς και περιβαλλοντικούς παράγοντες κινδύνου. Τατελευταία χρόνια έχει επιτελεστεί μεγάλη πρόοδος στο πεδίο της αποκάλυψης γονιδίωνπροδιάθεσης για την ΡΑ. Αξιοσημείωτη είναι και η πλειοτροπική δράση γονιδίων πουαποτελούν παράγοντες κινδύνου για την ΡΑ. Τα περισσότερα από αυτά έχουνσυσχετιστεί με εμφάνιση και άλλων αυτοάνοσων νοσημάτων, όπως είναι οΣακχαρώδης Διαβήτης Τύπου 1 (ΣΔ1), ο Συστηματικός Ερυθηματώδης Λύκος (ΣΕΛ), ηΨωρίαση και η Κοιλιοκάκη. Τα παραπάνω αυτοάνοσα νοσήματα χαρακτηρίζονται απότην παρουσία αυτοαντισωμάτων, σε αντίθεση με την ψωριασική αρθρίτιδα που είναιοροαρνητική. Εντούτοις, δεδομένης της μεγάλης επικάλυψης των κλινικώνχαρακτηριστικών και εκδηλώσεων μεταξύ της ΡΑ με την ΨΑ, αναμένεται να υπάρχειεπικάλυψη και στο γενετικό υπόβαθρο. Γι’ αυτό το λόγο, κάποιες ερευνητικές ομάδεςστο διεθνή χώρο διεξάγουν μελέτες ώστε να αποσαφηνίσουν εάν υπάρχει κοινόγενετικό υπόβαθρο μεταξύ των διαφόρων νοσημάτων.Η άποψη ότι υπάρχουν γονίδια που προδιαθέτουν για πολλαπλά αυτοάνοσα νοσήματαυπάρχει εδώ και πολλά χρόνια. Πράγματι, τόσον η περιοχή HLA όσο και τα γονίδιαPTPN22 και CTLA-4 είναι γνωστό ότι συσχετίζονται με την ανάπτυξη διαφόρων(κυρίως αυτοάνοσων) νοσημάτων. Ένα αξιοσημείωτο παράδειγμα είναι ότι μεγάλοποσοστό των γενετικών τόπων που σχετίζονται με την ρευματοειδή αρθρίτιδασχετίζονται επίσης με τη νεανική ιδιοπαθή αρθρίτιδα (ΝΙΑ). Επιπλέον, σημαντικούβαθμού επικάλυψη υπάρχει και στους γενετικούς τόπους που έχουν συσχετιστεί μεΣΔ1, με κοιλιοκάκη, με τη νόσο (κοκκιωμάτωση) του GRAVE’S και τη ΡΑ. Όσοναφορά την ψωριασική αρθρίτιδα (ΨΑ) και την πιθανή γενετική επικάλυψη της με τηΡΑ, πολύ λίγες μελέτες έχουν γίνει μέχρι σήμερα.Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε το Μάρτιο του 2012, οι ερευνητές επιχείρησαν ναελέγξουν 54 πολυμορφισμούς σε 41 γονίδια που ήταν ήδη γνωστό ότι προδιαθέτουν γιατην εμφάνιση ΡΑ σε μια μεγάλη ομάδα ασθενών Ευρωπαϊκής καταγωγής με ΨΑ. Τααποτελέσματα της ανάλυσης έδειξαν ισχυρή συσχέτιση με τα γονίδια REL, PLCL2 καιCCL21. Αυτά τα πρώτα στοιχεία μας παρότρυναν να μελετήσουμε κάποιασυγκεκριμένα γονίδια σε διαφορετικό πληθυσμό προκειμένου να εμβαθύνουμε στοθέμα της πιθανής γενετικής επικάλυψης των δύο νοσημάτων και να μπορέσουμε νααποκτήσουμε μια πιο αξιόπιστη εικόνα.Ο σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η διερεύνηση της πιθανής ύπαρξης γενετικήςσυσχέτισης μέσω κάποιου κοινού γενετικού υπόβαθρου, μεταξύ των νοσημάτων τηςρευματοειδούς και της ψωριασικής αρθρίτιδας σε ασθενείς από τον Κρητικόπληθυσμό. Πιο συγκεκριμένα, μελετήσαμε πολυμορφισμούς των γονιδίων PLCL2,CCL21, REL, STAT4, CD226, PTPN22 και TYK2 σε ομάδες ασθενών και υγιώνατόμων. Στο πρώτο μέρος της παρούσας εργασίας πραγματοποιήθηκε γονοτύπησηασθενών και υγιών ατόμων και αφότου έγινε στατιστική επεξεργασία σε επίπεδοαλληλομόρφων και γονοτύπων εξήχθησαν συμπεράσματα για την συσχέτιση του κάθεγενετικού πολυμορφισμού με τα υπό μελέτη νοσήματα. Παράλληλα, στο δεύτερομέρος, προσεγγίστηκε η τρισδιάστατη δομή της πρωτεΐνης TYK2 καιχρησιμοποιήθηκαν προγράμματα και αλγόριθμοι βιοπληροφορικής για την εξαγωγήσυμπερασμάτων σχετικά με τις πιθανές λειτουργικές επιπτώσεις κάποιωνπολυμορφισμών που μελετήθηκαν στην πρωτείνη αυτή αναφορικά με την ανάπτυξητων υπό μελέτη νοσημάτων.Τα αποτελέσματα της ανάλυσης έδειξαν ότι υπάρχει σημαντική γενετική συσχέτισημεταξύ του γονότυπου GC του μονονουκλεοτιδικού πολυμορφισμού (SNP)rs34536443 του γονιδίου TYK2 και των δύο νοσημάτων, ΡΑ και ΨΑ. Επίσης,αποκαλύφθηκε ότι το αλληλόμορφο C του συγκεκριμένου SNP συσχετίστηκε μόνο μετην ΨΑ. Ταυτόχρονα, αποκαλύφθηκε η ύπαρξη γενετικής συσχέτισης μεταξύ τουγενετικού πολυμορφισμού rs10181656 του γονιδίου STAT4 με την ΨΑ τόσο σε επίπεδογονοτύπου (GG γονότυπος) όσο και σε επίπεδο αλληλομόρφων (G αλληλόμορφο).Όσον αφορά στο γονίδιο CD226, αποκαλύφθηκε γενετική συσχέτιση του γονοτύπουTC του πολυμορφισμού rs763361 μόνο με την ΨΑ αλλά όχι με τη ΡΑ. Μιαενδιαφέρουσα παρατήρηση ήταν το γεγονός ότι κανένας από τους υπόλοιπουςτέσσερεις γενετικούς πολυμορφισμούς που μελετήσαμε [rs4535211 (PLCL2),rs2812378 (CCL21), rs13017599 (REL) και rs2476601 (PTPN22)] δεν βρέθηκε νασχετίζεται με ρευματοειδή ή ψωριασική αρθρίτιδα.Στην προσπάθεια να διερευνήσουμε τις λειτουργικές επιπτώσεις αυτών τωνευρημάτων, ελέγξαμε τον πιθανό ρόλο του γενετικού πολυμορφισμού rs34536443 τουγονιδίου TYK2 χρησιμοποιώντας προσεγγίσεις της βιοπληροφορικής. Η αμινοξικήαλλαγή που προκαλείται πιθανώς αλλάζει την τριτοταγή δομή της πρωτεΐνης καιεπηρεάζει την αναδίπλωση (folding) και τις παραμέτρους αλληλεπίδρασης του μορίου,έχοντας ως τελική επίπτωση κάποιες αλλαγές στη λειτουργικότητά του. Σε ότι αφοράστον μελετηθέντα πολυμορφισμό του γονιδίου STAT4, η ανάλυση της αλληλουχίας πουεδράζεται ο πολυμορφισμός μας αποκάλυψε ότι το μείζον αλληλόμορφο «C», και όχιτο έλασσον «G», συμβάλλει στην δημιουργία μιας πιθανής θέσης πρόσδεσης τωνμεταγραφικών παραγόντων Pax-4, PPAR/RXR και ZNF99. Για τον πολυμορφισμό πουμελετήσαμε στο γονίδιο CD226, αναλύσαμε λεπτομερώς το ήδη υπάρχον τρισδιάστατομοντέλο της πρωτεΐνης και προτείνουμε ότι η ύπαρξη σερίνης στην αμινοξική θέση#307 πιθανώς συμμετέχει σε πολικές αλληλεπιδράσεις που αφορούν γειτονικάφορτισμένα αμινοξέα ή θέσεις φωσφορυλίωσης.Το γεγονός ότι τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης διαφέρουν σε σχέση με τααποτελέσματα προηγούμενων μελετών, κάνει εμφανές το πόσο σημαντική είναι ηδιεξαγωγή συγκριτικών μελετών, που να περιλαμβάνουν διαφορετικούς εθνικούς ήφυλετικούς πληθυσμούς, σε μια προσπάθεια να επιβεβαιωθεί η όποια γενετικήσυσχέτιση αποκαλύπτεται προκειμένου να καταστεί εφικτή η αποκάλυψη νέωνπιθανών θεραπευτικών στόχων.