Определены новые гены, связанные с выраженностью аллергии на арахис

Исследователи из School of Medicine at Mount Sinai обнаружили новые гены, связанные с тем, насколько сильно выражена арахисовая аллергия. Также исследованы способы взаимодействия этих генов с другими во время аллергических реакций. Полученные результаты, опубликованные в декабре 2019 года в «Журнале аллергии и клинической иммунологии», могут привести к более эффективному лечению болезни.

Исследование выраженности аллергии на арахис

Аллергия на арахис сильно отличается по степени выраженности и является главной причиной летальной анафилаксии, связанной с пищей. Тесты, которые используются для определения наличия аллергии на арахис, часто не дают никаких подсказок: будут ли у человека, употребившего этот плод, лишь незначительная сыпь или отек либо появятся опасные для жизни реакции, такие как затрудненное дыхание или сердечно-сосудистые осложнения.

Поэтому исследователи сконцентрировались на выяснении того, почему тяжесть реакций на земляной орех так сильно отличается.

Чтобы решить этот вопрос, доктор Буняванич и ее команда использовали новые подходы к выявлению генов и сетей их активности, которые могут определять тяжесть реакций на арахисовую аллергию. 

Подходы включали транскриптомику, изучение экспрессии генов в геноме и эпигеномику, исследования модификаций ДНК, которые влияют на экспрессию генов.

В исследовании участвовал 21 ребенок в возрасте 7–17 лет с аллергией на арахис. Волонтеры постепенно получали увеличивающиеся дозы земляного ореха, пока у них не начала проявляться аллергическая реакция. 

Ученые трижды брали кровь у участников: до того, как они ели, во время реакции и после нее. Команда подтвердила свои выводы по первоначальной группе, повторив исследования еще на 19 детях.

Взятие проб крови несколько раз позволило ученым проанализировать их как транскриптом, так и эпигеном. Так ученые увидели, какие гены работают, а какие – нет, через процесс, называемый метилированием. 

Используя этот подход, они обнаружили более 300 генов и 200 CpG сайтов (участки, где ДНК может быть активирована или инактивирована метилированием), связанных со степенью выраженности аллергии на арахис. Сочетая эти данные с помощью интегративных сетей, команда также определила ключевые взаимодействия между активностью генов, CpG сайтами и тяжестью реакции на арахис, которая развивалась у конкретных пациентов.

Так ученые обнаружили новые гены, связанные с выраженностью аллергии на земляной орех. А еще смогли охарактеризовать способы взаимодействия этих генов с другими генами и CpG сайтами в регулировании биологических процессов при аллергических реакциях.

Выводы эксперимента

Полученные данные подтверждают признанную роль адаптационного иммунитета при аллергии. Кроме того, эти результаты также предполагают, что значительную роль в тяжести реакции играет иммунитет, связанный с нейтрофилами (тип лейкоцитов).

Более того: исследователи считают, что именно иммунитет, опосредованный нейтрофилами, может играть центральную роль в выраженности аллергических реакций на арахис.

Команда ученых также установила, что действие еще одного фактора, который определяет серьезность реакции на земляной орех, – гена ARG1 – может подавляться ингибиторами аргиназы. Эти препараты в настоящее время проходят клинические испытания потенциальной способности использоваться для лечения многих других заболеваний. 

Результаты исследования свидетельствуют, что ингибиторы аргиназы могут быть потенциально использованы также для лечения аллергии на арахис.

Ученые надеются, что будущие исследования обнаружат биомаркеры, способные предсказать, кто из пациентов, вероятно, будет иметь серьезные реакции на земляной орех, еще до того, как человек сконтактирует с этим пищевым аллергеном.