Bir önce ki yazımızda Multipl Skleroz’da (MS) faydalı olabilecek bir biyobelirteç olan CXCL13‘ten bahsetmiştik. Biyobelirteç nedir? Tıpta bir biyobelirteç, bazı hastalık durumlarının ciddiyetinin veya varlığının ölçülebilir bir göstergesidir.
Özet geçecek olursak, araştırmacılar HTR2A adlı bir gende, yalnızca İlerleyen Multipl Skleroz’da (SPMS) görülen bazı değişiklikleri tespit etmişlerdir. Bu da bunun ilerleyici hastalığın potansiyel bir biyobelirteci olabileceğini göstermektedir.
Ayrıntılar Nature Scientific Reports dergisinde, “Epigenetic differences at the HTR2A locus in progressive multiple sclerosis patients.” adlı çalışmada yayınlanmıştır.
Genetik yatkınlık ve çevresel faktörlerin bir kombinasyonunun, MS’li kişilerde beyin ve omuriliğe bağışıklık sistemi saldırısını tetikleyerek semptomlarına neden olduğu düşünülmektedir.
Metilasyon hücrelerimizde milyonlarca kez gerçekleşen biyokimyasal bir süreçtir. Ataklarla Seyreden MS (RRMS) hastalarından izole edilen bağışıklık hücrelerinde DNA metilasyonunu araştıran çalışmalar, bağışıklık yanıtlarında kritik bir rol oynayan genlerdeki metilasyon modellerinde önemli değişiklikler buldu. Özellikle, MS geliştirme riskinin artmasıyla ilişkili gen varyantı HLA-DRB1*15:01, önemli ölçüde daha düşük DNA metilasyonuna sahipti ve dolayısıyla gen aktivitesini artırdı.
MS ilerlemesine hangi faktörlerin yol açtığını ve daha fazla sakatlığa yol açtığını anlayabilmek sınırlıdır. Bu nedenle, ilerleyici MS hastalarından alınan hücrelerin epigenetik analizi, hastalığın seyrini ölçmek ve potansiyel terapötik hedefleri belirlemek için önemli biyobelirteçlerin bulunmasına yardımcı olabilir.
Çalışma detayları
Avustralya, Newcastle Üniversitesi merkezli araştırmacılar, bağışıklık tepkilerinin merkezi olan bağışıklık CD4 pozitif T hücrelerinde DNA metilasyon modellerini analiz etmek için 23 kadın SPMS hastasından ve 16 yaş ve cinsiyet uyumlu sağlıklı kişiden kan örnekleri topladılar.
Sonuçları doğrulamak için, 11 kadın SPMS katılımcısından oluşan bağımsız bir grup ve 12 eşleşen sağlıklı kontrol katılımcısı da dahil edildi.
Ekip, katılımcıların T hücrelerinden DNA çıkardı ve kontrollere kıyasla hastalarda farklı olan metilasyon modellerine sahip 72 pozisyon belirledi. Bunlara farklı şekilde metillenmiş pozisyonlar (DMP’ler) adı verildi.
Bu DMP’ler, DNA zinciri boyunca 34 gende ve 23 kodlamayan bölgede bulunuyordu. Bu DMP’lerin çoğu (% 74), MS hastalarında kontrol grubuna göre daha fazla metilasyona (hipermetile) sahipken, % 26’sı daha az metilasyon (hipometile) gösterdi.
Doğrulama grubunun bir analizi, 32 gen ve 22 kodlamayan pozisyonla eşlenen 65 DMP buldu. Benzer şekilde, bu grupta daha yüksek seviyelerde hipermetilasyon (% 68) vardı.
Her gruptan iki DMP listesi karşılaştırıldığında, analiz, üç gende (özellikle HTR2A, SLC17A9 ve HDAC4) meydana gelen 12 ortak DMP’yi ve ayrıca dört kodlamayan pozisyonu ortaya çıkardı. Tanımlanan tüm ortak DMP’ler, iki grup arasında tutarlı bir şekilde metillendi.
HTR2A, sinir sistemindeki bir serotonin (sinyal hormonu) reseptör proteini için talimatlar taşır ve psikiyatrik bozukluk olan şizofreni ile ilişkilidir. SLC17A9, moleküllerin hücre zarları boyunca taşınmasında rol oynayan bir proteini kodlarken, HDAC4 diğer epigenetik (harici olarak modifiye edici) mekanizmalar için kritik olan bir proteinin kodunu taşır.
Ekip, farklı şekilde metillenmiş bölgeleri (DMR’ler) belirlemek için, hem test hem de doğrulama gruplarında, DNA’nın yapı taşları olan 1500 nükleotid içinde iki veya daha fazla DMP’ye sahip bölgelere odaklandı.
Aynı üç gende (HTR2A, SLC17A9 ve HDAC4) ortak DMR’ler bulundu ve hipermetile ve hipometile modeller iki grup arasında tutarlıydı.
DNA metilasyonu, normal olarak, transkripsiyon başlangıç bölgesi adı verilen, gen aktivitesini kontrol eden bölgelerde mevcut olduğunda bir etki gösterir. Ekip, her üç gendeki bu bölgelere bakıldığında, her iki grupta da ortak olan tek DMR’nin, kontrollere kıyasla % 5 veya daha az metilasyona sahip sekiz pozisyon içeren HTR2A kontrol bölgesinde olduğunu buldu.
Bu bölge ayrıca bir nokta mutasyonu veya rs6313 olarak bilinen tek bir nükleotid değişikliği içeriyordu. Bu nokta mutasyonu diğer enflamatuar ve nörolojik bozukluklarla ilişkilendirilmiştir.
Özellikle, bu çalışmadaki SPMS hastalarının sağlıklı kontrollere göre rs6313 taşıma olasılığı 5,3 kat daha yüksekti.
Bununla birlikte, bu DMR’nin daha fazla gen aktivitesine yol açıp açmadığına dair bir inceleme, SPMS hastaları ve kontrol numuneleri arasında hiçbir fark bulamadı. Ek olarak, ilerleyici MS’deki DNA metilasyonundaki farklılıkların gen mutasyonlarından bağımsız olduğu bulunmuştur.
Araştırmacılar, RRMS hastalarından toplanan önceki verilerin son bir karşılaştırması yapıldığında, aynı metilasyon değişiklikleri ile karşılaşmadı ve bunların ilerleyici MS’e özgü olduğunu ve bunun “ilerleyici hastalığın potansiyel bir biyobelirteci olmasını sağladığını” yazdı.
Ekip, “şu anda ilerlemenin biyobelirteçlerinin olmadığını ve ilerleyen MS’in geriye dönük olarak teşhis edildiğini” belirtti.
MS ve HTR2A arasındaki bağlantı net olmasa da, araştırmacılar, MS hastalarından alınan trombositlerin, normalde bağırsakta alınan ve CD4-pozitif T hücrelerini aktive etmeye yardımcı olmak için kana taşınan serotonin salgılayamadığını gösteren kanıtlara işaret ediyor.
Referanslar:
- Epigenetic differences at the HTR2A locus in progressive multiple sclerosis patients
- Nature Scientific Reports
- Multiple Sclerosis News Today
- Gene Cards (Gen haritası) HTR2A