Διαβήτης τύπου 1: Ποιοι ασθενείς κινδυνεύουν με νεφρική ανεπάρκεια

Πραγματοποιώντας την πρώτη ανάλυση συσχέτισης σε επίπεδο επιγονιδιώματος σε ασθενείς με διαβητική νεφροπάθεια, οι ερευνητές με επικεφαλής τη Rama Natarajan, αναπληρώτρια διευθύντρια του Ινστιτούτου Έρευνας Διαβήτη και Μεταβολισμού Arthur Riggs στο City of Hope, εντόπισαν νέες συσχετίσεις μεταξύ της δραστηριότητας μεθυλίωσης του DNA -μια βιολογική διαδικασία που μπορεί να αλλάξει τη δραστηριότητα ενός τμήματος του DNA- και του επακόλουθου κινδύνου εμφάνισης νεφρικής ανεπάρκειας.

Ο διαβήτης τύπου 1, ο οποίος επηρεάζει περίπου 9 εκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως, συνδέεται με σημαντικά αυξημένο κίνδυνο για την νεφρική νόσο, η οποία μπορεί να εξελιχθεί σε νεφρική ανεπάρκεια. Η ανεπάρκεια των νεφρών απαιτεί αιμοκάθαρση ή μεταμόσχευση νεφρού και οδηγεί σε υψηλότερα ποσοστά ασθένειας και θανάτου για τους ασθενείς με διαβήτη τύπου 1.

«Είναι επομένως κρίσιμο να βρεθούν μηχανισμοί που οδηγούν σε νεφρική ανεπάρκεια στον διαβήτη, καθώς και βιοδείκτες έγκαιρης ανίχνευσης για να διευκολυνθεί η έγκαιρη παρέμβαση», δήλωσε η Natarajan, συγγραφέας της δημοσίευσης και πρωτοπόρος στην επιγενετική του διαβήτη.

Η επιγενετική είναι η μελέτη του τρόπου με τον οποίο οι συμπεριφορές και το περιβάλλον μπορούν να προκαλέσουν αναστρέψιμες αλλαγές στην έκφραση και τη δραστηριότητα των γονιδίων χωρίς να αλλάζουν τις αλληλουχίες του DNA. Η μεθυλίωση, η οποία διερευνήθηκε σε αυτή τη μελέτη, είναι ένας τύπος επιγενετικής αλλαγής που μπορεί να μεταβάλει τη γονιδιακή έκφραση και να προκαλέσει ασθένεια.

«Αποδείξαμε ότι η μεθυλίωση του DNA σε ορισμένες από τις γονιδιωματικές περιοχές που εντοπίστηκαν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μη επεμβατικός βιοδείκτης για τη βελτίωση της πρόβλεψης της νεφρικής ανεπάρκειας. Αυτό είναι σημαντικό για την έγκαιρη ανίχνευση και πρόληψη της νεφρικής ανεπάρκειας σε ασθενείς υψηλού κινδύνου με διαβήτη τύπου 1», δήλωσε η Nancy Chen, πρώτη συγγραφέας της μελέτης και επίκουρη καθηγήτρια έρευνας στο Τμήμα Επιπλοκών και Μεταβολισμού του Διαβήτη του City of Hope.

Για να εντοπίσει περιοχές του ανθρώπινου γονιδιώματος, το οποίο περιλαμβάνει το σύνολο του DNA του σώματος, όπου η επιγενετική μεθυλίωση του DNA σχετιζόταν με τον κίνδυνο νεφρικής ανεπάρκειας σε ασθενείς με διαβήτη τύπου 1, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δείγματα αίματος που συλλέχθηκαν από 277 συμμετέχοντες στη μελέτη Joslin Kidney Study, μια δεκαετή μελέτη διαβητικών ασθενών. Όλοι οι ασθενείς των οποίων τα δείγματα αναλύθηκαν είχαν διαβητική νεφροπάθεια κατά την έναρξη της μελέτης, ενώ περίπου οι μισοί είχαν προχωρήσει στο στάδιο νεφρικής ανεπάρκειας κατά τη διάρκεια μιας περιόδου παρακολούθησης 7 έως 20 ετών.

«Όπου μπορέσαμε να εντοπίσουμε τις βασικές θέσεις των μεταβολών μεθυλίωσης του DNA που σχετίζονται με τη νεφρική ανεπάρκεια, αυτοί οι βιοδείκτες παρέμειναν εντυπωσιακά σταθεροί στο ίδιο άτομο με διαβήτη τύπου 1 για αρκετά χρόνια», δήλωσε η Natarajan. Ήμασταν επίσης σε θέση να παράσχουμε πολύτιμες πληροφορίες για τους μοριακούς μηχανισμούς που σχετίζονται με τη μεθυλίωση του DNA, οι οποίοι συνδέονται με σημαντικές κλινικές καταστάσεις που σχετίζονται με τη νεφρική νόσο και τη νεφρική ανεπάρκεια».

Η Natarajan δήλωσε ότι οι ερευνητές βρήκαν συνδέσεις μεταξύ της μεθυλίωσης του DNA και άλλων δεικτών που σχετίζονται με τη νεφρική ανεπάρκεια, συμπεριλαμβανομένης της γενετικής, των κυκλοφορούντων πρωτεϊνών και των μη κωδικοποιημένων RNAs, πραγματοποιώντας αναλύσεις, οι οποίες ενσωματώνουν διαφορετικούς τύπους δεδομένων για να κατανοήσουν τη συνδυασμένη επιρροή τους στις διαδικασίες της νόσου. Επιπλέον, επειδή οι ερευνητές μπόρεσαν να κάνουν τόσο ισχυρές συσχετίσεις μεταξύ της μεθυλίωσης του DNA και της νεφρικής ανεπάρκειας χρησιμοποιώντας μόνο δείγματα αίματος, τα ευρήματά τους θα μπορούσαν να ανοίξουν το δρόμο για ένα νέο προγνωστικό τεστ για ασθενείς με διαβήτη τύπου 1 και νεφρική νόσο.

Οι ερευνητές σχεδιάζουν να πραγματοποιήσουν πρόσθετες πειραματικές μελέτες για να εξετάσουν και να επαληθεύσουν τους πιθανούς μοριακούς μηχανισμούς που εντοπίστηκαν σε αυτή τη μελέτη και σχετίζονται με την εξέλιξη της νεφρικής ανεπάρκειας σε ασθενείς που ζουν με διαβήτη. Σχεδιάζουν να επιβεβαιώσουν τα ευρήματά τους σε μεγαλύτερες ομάδες ασθενών με διαβήτη τύπου 1 αλλά και τύπου 2, με στόχο την ανάπτυξη ενός τεστ βαθμολογίας κινδύνου για την πρόβλεψη της νεφρικής ανεπάρκειας στον διαβήτη χρησιμοποιώντας διάφορους επιγενετικούς βιοδείκτες.

«Στο μέλλον, η μεθυλίωση του DNA στις εντοπισμένες γονιδιωματικές θέσεις θα μπορούσε όχι μόνο να χρησιμοποιηθεί ως βιοδείκτης για την πρόβλεψη της εξέλιξης της νεφρικής ανεπάρκειας, αλλά θα μπορούσε επίσης να στοχευθεί για την πρόληψη της εξέλιξης της διαβητικής νεφροπάθειας σε νεφρική ανεπάρκεια, η οποία αποτελεί μια σημαντική ανεκπλήρωτη ανάγκη», πρόσθεσε η Chen.

Τα ευρήματα δημοσιεύονται στο επιστημονικό περιοδικό Science Translational Medicine.