Badacze z Weill Cornell Medical College otrzymali grant w wysokości 6,5 miliona dolarów od National Heart, Lung and Blood Institute na przeprowadzenie 5-letniego projektu badawczego dotyczącego zmian metabolicznych zachodzących w komórkach nabłonka płucnego u pacjentów z przewlekłą obturacyjną chorobą płuc ( POChP) z powodu palenia papierosów. Zespół będzie również dążył do zbadania, którzy palacze papierosów mają największe ryzyko rozwoju POChP i spróbują zidentyfikować nowe biomarkery, które przyniosą korzyści w zakresie opracowania nowych metod leczenia tej choroby.
Chociaż palenie jest główną przyczyną chorób, takich jak POChP i jest czwartą z najwyższych przyczyn śmiertelności, jedna piąta dorosłej populacji nadal pali, a przy każdej inhalacji płuca są obciążone setkami trylionów utleniaczy i ponad 4000 związków chemicznych. Nadal nie ma lekarstwa na POChP i brak biomarkerów, które mogłyby wcześnie zdiagnozować chorobę. Jedyne dostępne leczenie dla osób cierpiących na POChP to terapia tlenowa.
Główny naukowiec, Dr. Ronald G. Crystal, przewodniczący medycyny genetycznej w Weill Cornell Medical College, deklaruje:
„Dwadzieścia procent palaczy cierpi na POChP, dlatego ważne jest, abyśmy mogli określić, kto jest najbardziej narażony na ryzyko i dlaczego. Uzyskanie lepszego zrozumienia podstawowej biologii POChP i zmian metabolicznych spowodowanych dymem papierosowym w komórkach nabłonka dróg oddechowych pomoże nam skutecznie radzić sobie z ten poważny problem zdrowotny możemy wykorzystać te informacje do opracowania nowych sposobów ochrony płuc. „
Pacjenci, u których rozwinęła się POChP z powodu palenia tytoniu, często mają duszność, a poważne zwężenie dróg oddechowych w płucach powoduje utratę czynności płuc. POChP jest również związana z progresją „ciliopatii”.
Większość komórek nabłonkowych w drogach oddechowych płuc składa się z rzęsek, tj. Ważnych komórek w celu utrzymania zdrowego płuca, które są niezbędne w transporcie śluzu i wszelkich wziewnych patogenów, takich jak bakterie, w górę dróg oddechowych i poza płucami, aby zapobiec infekcji. Ciliopatia to dysfunkcja komórkowa w komórkach nabłonka dróg oddechowych, która prowadzi do akumulacji śluzu, skróconych komórek rzęskowych i osłabionych mechanizmów obronnych przeciwko infekcjom.
Główny naukowiec, dr Steven S. Gross, profesor farmakologii i kierownik Zakładu Spektrometrii Mas w Weill Cornell wyjaśnia:
„Ciliopatia pojawia się na długo przed pojawieniem się objawów klinicznych POChP wywołanych paleniem tytoniu, jednak nieznana jest podstawowa geneza indukowania palenia ciliopatii dróg oddechowych Celem naszego badania jest wypełnienie tej luki wiedzy i określenie, co właściwie powoduje ciliopatię u palaczy POChP. „
Według naukowców, ciliopatia hipotezowa wiąże się ze stresem oksydacyjnym, który powoduje, że depozyty dymu na komórkach nabłonka dróg oddechowych i COPD wywołane paleniem są powiązane ze zmienionym metabolizmem w tkance płucnej i surowicy. Uważają, że profilowanie metabolitów w biopłynach pacjentów z POChP zapewni lepsze zrozumienie mechanizmów molekularnych rozwoju ciliopatii oraz patogeniki POChP.
Dr Crystal mówi: „Biomarker dla POChP byłby użyteczny do identyfikacji palaczy, którzy rozwiną POChP. Sukces tego badania byłby ważnym krokiem w opracowywaniu nowych podejść do badania przesiewowego i leczenia pacjentów z POChP”.
W ramach nowego projektu badawczego zespół po raz pierwszy użyje metabolomiki do szerokiej identyfikacji, badania i profilowania nieprawidłowych zmian w metabolizmie komórkowym i metabolitach dla POChP w drogach oddechowych nabłonkowych komórek płucnych. Przeanalizują tysiące małych cząsteczek, mierząc zmiany w ekspresji metabolitów, wykorzystując najbardziej zaawansowaną technologię opartą na spektrometrii mas, aby pomóc w profilowaniu globalnych metabolitów próbek płuc i surowicy chorych na POChP. Metabolizm komórek to różne reakcje chemiczne zachodzące w komórce, podczas gdy metabolity są ich produktami małocząsteczkowymi, które obejmują wszystkie aspekty funkcji komórki.
Dr Gross stwierdza: „Zastosowanie metabolomiki jest nowym, potężnym podejściem do odkrywania, w jaki sposób komórki nabłonkowe dróg oddechowych są zakłócane przez palenie i jak może to prowadzić do POChP.” Globalne profilowanie metabolitów reprezentuje niewykorzystaną drogę do określenia, które szlaki biochemiczne są specyficznie zmienione u palaczy. z POChP. „
Naukowcy będą również łączyć profilowanie metaboliczne z badaniami in vitro na ludziach i mysim nabłonku dróg oddechowych. W badaniu przeanalizują surowicę, nabłonek płucny i próbki nabłonka dróg oddechowych od osób badanych przez ludzi, a także rozległą kohortę pobranych próbek klinicznych z udziałem ludzi i porównamy je z różnymi typami populacji, w tym palaczami, niepalącymi, palącymi. zi bez palaczy POChP i palaczy z POChP, którzy rzucili palenie.
Napisane przez Petrę Rattue
