Podyplomie logo dark

Podłoże schorzeń alergicznych – czynniki genetyczne i środowiskowe

Aleksandra Szczepankiewicz

Wstęp

Choroby alergiczne są istotnym problemem zdrowotnym, urastającym dziś do rangi epidemii, bo dotyczącym 15–40% populacji ogólnej. Wyniki wieloośrodkowego (ponad 100 ośrodków z ponad 50 krajów) badania epidemiologicznego (ISAAC – International Study of Asthma and Allergies in Childhood) wykazały wzrost liczby zachorowań na choroby alergiczne w ostatnim dwudziestoleciu, a wskaźniki zachorowalności są szczególnie wysokie w grupie dzieci i młodzieży w krajach wysoko rozwiniętych. Choroby alergiczne są poważnym problemem społecznym, pogarszają jakość życia i generują ogromne koszty, związane z leczeniem i absencją z powodu zaostrzeń.

Mechanizm dziedziczenia

Rodzinne występowanie chorób alergicznych, w tym astmy, oraz badania bliźniąt i analizy sprzężeń w różnych populacjach wskazują na silne podłoże genetyczne. W większości tych badań odziedziczalność szacuje się na 60% (wahania w zakresie 30–80%), przy czym różnice te wynikają z różnic populacyjnych i stopnia udziału czynników środowiskowych. Nieznany jest dokładnie mechanizm dziedziczenia, choć wiadomo, że ma w nim udział czynnik genetyczny (tzn. zmiany sekwencji DNA) i regulacja epigenetyczna (tzn. dziedzicznej zmiany w ekspresji genów niezakodowanej w sekwencji DNA) w odpowiedzi na czynniki środowiskowe.

Badania genetyczne

Czynniki genetyczne warunkujące zmienność międzyosobniczą sekwencji DNA obejmują: częste polimorfizmy pojedynczego nukleotydu (SNP – single nucleotide polymorphism) o umiarkowanym efekcie, warianty rzadkie o silnym efekcie, duplikacje lub delecje genów, polimorfizm powtórzenia liczby kopii (CNV – copy number variants).

W badaniach genetycznych chorób złożonych, takich jak choroby alergiczne oraz astma, stosuje się kilka metod poszukiwania genów leżących u podłoża tych chorób. Należą do nich:

• metoda genu kandydującego

• klonowanie pozycyjne z udziałem rodzin

• badania w skali całego genomu (GWAS – genome-wide association studies).

Wykorzystanie tych metod pozwoliło na identyfikację licznych genów związanych z chorobami alergicznymi i astmą.

Metoda genu kandydującego

Ta metoda bazuje na analizie genów związanych z patogenezą choroby w oparciu o znaną funkcję biologiczną, przy założeniu, że badany gen jest istotny w uwarunkowaniu choroby. Analiza polega na porównaniu częstości występowania poszczególnych alleli danego polimorfizmu (o możliwym znaczeniu funkcjonalnym dla działania genu) w obrębie badanego genu między populacją osób chorych i zdrowych. W przypadku asocjacji allela ryzyka z chorobą konieczne jest potwierdzenie asocjacji w innych populacjach, by potwierdzić udział danego genu kandydującego w uwarunkowaniu alergii lub astmy. Do tej pory przeprowadzono ponad 1000 analiz asocjacyjnych dla chorób alergicznych i astmy.