Poliartrita reumatoidă (artrita reumatoidă) este o boală frecventă care afectează aproximativ 17 milioane de persoane din întreaga lume. Boala este cauzată de celulele imunitare care atacă articulaţiile şi poate duce la durere, umflături şi deteriorarea cartilajelor şi a oaselor. Persoanele cu poliartrită reumatoidă dezvoltă adesea osteoporoză, o afecţiune mai gravă, ca urmare a leziunilor osoase cauzate de celulele imunitare şi ca efect secundar al anumitor medicamente.
Într-un articol publicat marţi, în revista APL Bioengineering, cercetătorii de la Spitalul General Da-Chien, Universitatea de Medicină şi Universitatea Chang Gung, din China, au utilizat instrumente de analiză şi algoritmi de învăţare automată pentru a identifica două gene legate de artrita reumatoidă şi osteoporoză care ar putea servi ca instrumente de diagnosticare şi ţinte potenţiale pentru tratamente.
Ambele boli se axează pe unul dintre mecanismele-cheie utilizate pentru a menţine restul organismului sub control. Apoptoza, sau moartea celulară programată, este un instrument esenţial pe care celulele imunitare îl folosesc pentru a elimina celulele care funcţionează defectuos sau care nu sunt necesare. Cu toate acestea, disfuncţionalităţile pot determina celulele imunitare să ţintească din greşeală celulele la întâmplare, cu rezultate adesea dezastruoase.
„În artrita reumatoidă, apoptoza excesivă a celulelor care formează os contribuie la distrugerea articulaţiilor şi la inflamaţie”, a declarat într-un comunicat autorul Hao-Ju Lo. „Acelaşi proces duce şi la slăbirea oaselor în osteoporoză, subliniind necesitatea de a gestiona ambele afecţiuni simultan”.
Din cauza rolului său central, cercetătorii şi-au propus să găsească gene implicate în apoptoză care erau strâns legate de ambele boli. Bazându-se pe o mare bază de date de informaţii genetice, ei au adunat zeci de genomuri secvenţiate de la persoane cu poliartrită reumatoidă şi osteoporoză pentru a căuta orice asemănări.
Combinarea acestui munte de date genetice nu a fost o sarcină uşoară, aşa că au apelat la metode computaţionale recent dezvoltate pentru a-şi restrânge căutarea.
„Am folosit instrumente bioinformatice pentru a analiza seturi mari de date genetice, concentrându-ne asupra genelor active în artrita reumatoidă şi osteoporoză”, a precizat Lo. „Am aplicat tehnici de învăţare automată, cum ar fi Lasso şi Random Forest, pentru a ne rafina căutarea, identificând două gene cheie - ATXN2L şi MMP14 - care joacă un rol semnificativ în ambele boli”, a precizat cercetătorul chinez.
Conform analizei, aceste două gene sunt asociate în mod semnificativ atât cu evoluţia artritei reumatoide, cât şi a osteoporozei.
Gena ATXN2L are un rol în reglarea unor procese precum apoptoza, astfel încât disfuncţiile acesteia sunt susceptibile de a declanşa atât artrita reumatoidă, cât şi osteoporoza. Gena MMP14 contribuie la construirea ţesutului extracelular precum cartilajul şi ar putea fi responsabilă de degradarea ţesutului articular care duce la poliartrită reumatoidă.
„Analiza noastră a arătat că aceste gene sunt implicate în reglarea imunităţii şi în metabolismul osos, sugerând că ar putea fi markeri utili pentru diagnosticarea sau tratarea artritei reumatoide şi a osteoporozei”, a indicat Lo.
Cu aceste două ţinte potenţiale identificate, autorii intenţionează să utilizeze rezultatele ca punct de plecare pentru a dezvolta noi opţiuni de tratament pentru pacienţii care suferă de aceste două boli.
„Intenţionăm să validăm aceste constatări prin studii experimentale şi să explorăm modul în care ţintirea acestor gene ar putea îmbunătăţi rezultatele tratamentului”, a precizat Lo. „Cercetările noastre viitoare pot implica, de asemenea, dezvoltarea de terapii personalizate, valorificând inteligenţa artificială (AI) şi învăţarea automată pentru a prezice care sunt pacienţii cu cel mai mare risc de osteoporoză”.
Dintre numeroasele gene implicate în artrita reumatoidă şi osteoporoză, cercetătorii au identificat două gene-cheie, ATXN2L şi MMP14, care sunt cel mai puternic legate de ambele boli. Credit: Lo et al., APL Bioengineering, 5 noiembrie 2024
