I ricercatori identificano nuovi geni associati alla gravità dell'allergia alle arachidi

I ricercatori della Icahn School of Medicine del Monte Sinai hanno identificato nuovi geni associati alla gravità dell'allergia alle arachidi, così come i modi in cui questi geni interagiscono con altri geni durante le reazioni allergiche.

Le scoperte, pubblicato il 12 dicembre nel Journal of Allergy and Clinical Immunology , potrebbe portare a trattamenti migliori per l'allergia alle arachidi.

L'allergia alle arachidi varia ampiamente in gravità ed è la principale causa di anafilassi fatale correlata al cibo. I test utilizzati per determinare l'esistenza di un'allergia alle arachidi non offrono alcun indizio sul fatto che un individuo che ingerisce un'arachide possa sperimentare un'eruzione cutanea minore, gonfiore importante, o problemi potenzialmente letali come difficoltà respiratorie o complicazioni cardiovascolari.

L'autore senior dello studio, Supinda Bunyavanich, dottore, MPH, Professore Associato di Genetica e Scienze Genomiche, e Pediatria, e Direttore Associato dell'Istituto per le allergie alimentari di Elliot e Roslyn Jaffe presso il Monte Sinai, era particolarmente curioso di sapere perché la gravità delle reazioni varia così tanto, sia come medico-scienziato che come madre di un bambino con un'allergia alle arachidi.

Per aiutare a rispondere a questa domanda, La dott.ssa Bunyavanich e il suo team hanno utilizzato nuovi approcci multi-omici (lo studio del ruolo, relazioni, e azioni di una misura a livello di sistema di un dato tipo molecolare) per identificare geni e reti di attività che potrebbero determinare la gravità delle reazioni allergiche alle arachidi. Gli approcci includevano la trascrittomica, lo studio dell'espressione genica attraverso il genoma, ed epigenomica, lo studio delle modificazioni reversibili del DNA che influenzano l'espressione genica.

Lo studio ha coinvolto 21 bambini di età compresa tra 7 e 17 anni con allergia alle arachidi, a cui sono state somministrate dosi gradualmente crescenti di arachidi fino a quando non hanno mostrato una risposta allergica. Gli scienziati hanno prelevato il sangue dai partecipanti tre volte:prima che mangiassero, come hanno reagito, e dopo la loro reazione. Il team ha confermato i risultati della coorte iniziale ripetendo lo studio su altri 19 bambini.

Il prelievo di campioni di sangue più volte ha permesso al team di analizzare sia il trascrittoma che l'epigenoma (che può dire agli scienziati quali geni vengono attivati ​​o disattivati ​​attraverso un processo chiamato metilazione) mentre i bambini reagivano. Utilizzando questo approccio a livello di genoma, hanno identificato più di 300 geni e 200 siti CpG (aree in cui il DNA può essere attivato o inattivato mediante metilazione) associati alla gravità della reazione. Combinando questi dati utilizzando reti integrative, il team ha anche caratterizzato le interazioni chiave tra espressione genica, siti CPG, e gravità della reazione.

Non solo hanno identificato nuovi geni associati alla gravità dell'allergia alle arachidi, ma sono anche riusciti a caratterizzare i modi in cui questi geni interagiscono con altri geni e siti CpG durante le reazioni allergiche per regolare i processi biologici. "È stato molto emozionante applicare la multi-omica per scoprire come i geni e i siti di metilazione interagiscono per influenzare la gravità della reazione in questi bambini allergici alle arachidi, " dice Anh Do, dottorato di ricerca, autore principale dello studio e borsista post-dottorato nel Bunyavanich Lab.

Tra le intuizioni c'è che mentre i risultati supportano ruoli riconosciuti per l'immunità adattativa nell'allergia, suggeriscono anche che l'immunità mediata dai neutrofili (un tipo di globuli bianchi) gioca un ruolo importante nella gravità della reazione.

Sappiamo che l'immunità mediata dai neutrofili fa parte delle risposte immunitarie, e questo studio suggerisce che potrebbe svolgere un ruolo centrale nella gravità delle reazioni allergiche alle arachidi".

Dott.ssa Supinda Bunyavanich, autore senior dello studio

Inoltre, uno dei fattori di gravità della reazione identificati dal team, il gene ARG1, può essere inibito dagli inibitori dell'arginasi, un tipo di farmaco in fase di studio per molte malattie. La scoperta di questo studio suggerisce che potrebbe essere un potenziale bersaglio anche per il trattamento dell'allergia alle arachidi.

Il Dr. Bunyavanich spera che gli studi futuri identificheranno biomarcatori in grado di prevedere chi è probabile che abbia risposte gravi senza doverli prima esporre alle noccioline. Ma nel frattempo, afferma che questo studio "si spera che sfidi le persone a pensare all'allergia alimentare con una lente più ampia".

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