Prepoznavanje in longitudinalna opredelitev bioloških označevalcev razvoja in napredovanja nefropatije pri Fabryjevi bolezni

Fabryjeva bolezni (FB) je klinično izredno heterogena bolezen, pri tem dejavniki, ki vplivajo na njen potek, še niso podrobno pojasnjeni. Nefropatija pomembno prispeva k obolevnosti in umrljivosti FB. Namen raziskave je tako prepoznavanje in vrednotenje bioloških označevalcev razvoja in napredovanja Fabryjeve nefropatije, in sicer z longitudinalno analizo bioloških vzorcev, ki so že bili zbrani v zadnjem desetletju. Bolezenske spremembe gena GLA pomembno vplivajo na klinični potek FB. Dodatni genetski dejavniki, ki vplivajo na klinične značilnosti, pa še niso popolnoma pojasnjeni, zato v tej raziskavi predlagamo njihovo ovrednotenje. S transkriptomskimi raziskavami je mogoče določiti profile mRNA, in s tem povezati genetske dejavnike s funkcionalnimi molekulami v celicah. Spremenjeno izražanje genov so že dokazali pri kronični ledvični bolezni, ne pa še pri FB. Zato tu predlagano longitudinalno vrednotenje profilov mRNA predstavlja inovativen pristop za prepoznavanje biološko pomembnih poti, vključenih v razvoj in napredovanje Fabryjeve nefropatije. To hkrati predstavlja nadaljevanje naših dosedanjih raziskav, saj smo že prepoznali mikroRNA zvrsti s spremenjenim izražanjem pri bolnikih s FB s stabilno ledvično funkcijo in/ali z napredovano nefropatijo, njihove tarčne mRNA pa je še potrebno ovrednotiti. Oksidativni stres vpliva na dolžino telomerov in na prezgodnje celično staranje ter s tem na napredovanje ledvične okvare. Pri bolnikih s FB smo v predhodni raziskavi že dokazali krajše telomere. Tu predlagano nadaljnje vrednotenje kronološke dinamike krajšanja telomerov in bioloških označevalcev celične senescence, stopnje oksidativnega stresa ter okvare ledvic pri bolnikih z različno stopnjo nefropatije bi lahko doprineslo k boljšemu razumevanju vloge celičnega staranja pri FB na biokemični ravni. Usmerjene metabolomske raziskave so že identificirale plazemske metabolite, ki so značilni za FB, spremembe v metabolomu med napredovanjem Fabryjeve nefropatije, kot to predlagamo v tem projektu, pa še niso raziskane. V predlagano raziskavo bomo vključili bolnike s FB in različnim napredovanjem nefropatije in sicer približno 40 slovenskih bolnikov ter njihove po spolu in starosti ujemajoče kontrolne preiskovance, ter vsaj 150 tujih bolnikov. Vsem bomo v kliničnem delu raziskave ocenili klinične značilnosti FB v zadnjem desetletju, s posebnim poudarkom na nefropatiji. V eksperimentalnem delu bomo izvedli genomsko NGS sekvenciranje celotne skupine. V kronoloških vzorcih krvi/urina slovenskih bolnikov s FB in kontrolnih oseb bomo dodatno preiskovali a) izražanje mRNA z NGS, b) krajšanje dolžine telomerov s kvantitativnim PCR, biološke označevalce celične senescence, oksidativnega stresa in ledvične okvare z ELISA ali LC-MS/MS, ter c) metabolomske profile z NMR. V zadnjem delu se bomo osredotočili na izdelavo napovednega modela z integracijo podatkov, pridobljenih v eksperimentalnem delu raziskave, s ciljem pojasniti skupen pomen analiziranih bioloških označevalcev pri razvoju in napredovanju Fabryjeve nefropatije. Menimo, da sta longitudinalna zasnova predlagane raziskave (10-letno obdobje) in celovit sodoben pristop k raziskavi, ki je usmerjen k prepoznavanju različnih vrst bioloških označevalcev, najbolj izvirni točki predlagane raziskave, in omogočata pomemben doprinos k znanosti. Da bi odkrili specifične metabolne poti, ki so vključene v patofiziološki proces Fabryjeve nefropatije, bomo združili genomske podatke s podatki iz drugih modalitet, kot sta transkriptomika in metabolomika. Pričakujemo, da bomo prepoznali molekularne poti in z njimi povezane biološke dejavnike, ki vplivajo na razvoj in hitrost napredovanja Fabryjeve nefropatije. Poznavanje teh dejavnikov bi v prihodnje lahko predstavljalo osnovo za zgodnje prepoznavanje bolnikov s tveganjem za razvoj Fabryjeve nefropatije in za vzpostavitev novih možnosti za učinkovito zdravljenje, upočasnitev razvoja ali celo preprečitev njenega nastanka.