Funnene, publisert 12. desember i Journal of Allergy and Clinical Immunology , kan føre til bedre behandlinger for peanøttallergi.
Peanøttallergi varierer sterkt i alvorlighetsgrad og er den viktigste årsaken til dødelig matrelatert anafylaksi. Testene som ble brukt for å bestemme eksistensen av en peanøttallergi, gir ingen ledetråder om hvorvidt en person som inntar en peanøtt kan oppleve et mindre utslett, stor hevelse, eller livstruende problemer som pustevansker eller kardiovaskulære komplikasjoner.
Studiens seniorforfatter, Supinda Bunyavanich, MD, MPH, Førsteamanuensis i genetikk og genomisk vitenskap, og barnelege, og assisterende direktør for Elliot og Roslyn Jaffe Food Allergy Institute på Mount Sinai, var spesielt nysgjerrig på hvorfor alvorlighetsgraden av reaksjoner varierer så mye, både som kliniker-forsker og som mor til et barn med peanøttallergi.
For å hjelpe til med å løse dette spørsmålet, Dr. Bunyavanich og teamet hennes brukte nye multi-omiske tilnærminger (studiet av rollen, forhold, og handlinger av et systemomfattende mål for en gitt molekylær type) for å identifisere gener og aktivitetsnettverk som kan føre til alvorlighetsgraden av peanøttallergireaksjoner. Tilnærmingene inkluderte transkriptomikk, studiet av genuttrykk på tvers av genomet, og epigenomikk, studiet av reversible modifikasjoner av DNA som påvirker genuttrykk.
Studien involverte 21 barn i alderen 7-17 år med peanøttallergi, som fikk gradvis økende peanøttdoser til de viste en allergisk respons. Forskerne hentet blod fra deltakerne tre ganger:før de spiste, som de reagerte, og etter reaksjonen deres. Teamet bekreftet funnene fra den første kohorten ved å gjenta studien hos ytterligere 19 barn.
Ved å ta blodprøver flere ganger tillot teamet å analysere både transkriptom og epigenom (som kan fortelle forskere hvilke gener som slås på eller av gjennom en prosess som kalles metylering) mens barna reagerte. Ved å bruke denne genomomfattende tilnærmingen, de identifiserte mer enn 300 gener og 200 CpG -steder (områder hvor DNA kan aktiveres eller inaktiveres ved metylering) assosiert med reaksjonsgrad. Ved å kombinere disse dataene ved hjelp av integrerende nettverk, teamet karakteriserte også viktige interaksjoner mellom genuttrykk, CpG -nettsteder, og reaksjonsgrad.
Ikke bare identifiserte de nye gener assosiert med alvorlighetsgraden av peanøttallergi, men de klarte også å karakterisere måter disse genene interagerer med andre gener og CpG -steder under allergiske reaksjoner for å regulere biologiske prosesser. "Det var veldig spennende å bruke multi-omics for å avdekke hvordan gener og metyleringssteder interagerer for å påvirke reaksjonsgraden hos disse peanøttallergiske barna, "sier Anh Do, PhD, hovedforfatter av studien og postdoktor i Bunyavanich Lab.
Blant innsiktene er at mens funnene støtter anerkjente roller for adaptiv immunitet ved allergi, de antyder også at nøytrofil (en type hvite blodlegemer) -mediert immunitet spiller en fremtredende rolle i reaksjonsgraden.
Vi vet at nøytrofil-mediert immunitet er en del av immunresponsene, og denne studien antyder at den kan spille en sentral rolle i alvorlighetsgraden av peanøttallergiske reaksjoner. "
Supinda Bunyavanich, studiens seniorforfatter
I tillegg en av reaksjonsgradens drivere teamet identifiserte, genet ARG1, kan hemmes av arginasehemmere, en type medisin som studeres for mange sykdommer. Denne studiens funn tyder på at det også kan være et potensielt mål for behandling av peanøttallergi.
Dr. Bunyavanich håper fremtidige studier vil identifisere biomarkører som kan forutsi hvem som sannsynligvis vil få alvorlige reaksjoner uten å måtte utsette dem for peanøtter først. Men i mellomtiden, hun uttaler at denne studien "forhåpentligvis utfordrer folk til å tenke på matallergi med et bredere objektiv."