Työhön liittyvän astman diagnostiikkaan soveltuvien merkkiaineiden kartoittaminen epigenetiikan ja transkriptomiikan avulla

Tiivistelmä

Tutkimuksen tavoitteena on selvittää systeemibiologisen lähestymistavan avulla työhön liittyvän astman biologisia merkkiaineita tai merkkiaineprofiileja, työhön liittyvän astman diagnostiikkaan.

Projektin osatavoitteet ovat:

1. Tutkia työhön liittyvään astmaan liittyviä nenän limakalvon ja veren mononukleaarisissa soluissa esiintyviä tulehdustapahtumia transkriptomiikan ja epigenomiikan keinoin.

2. Rakentaa koko genomin kattavista transkriptio- ja DNA-metylaatiohavainnoista systeemibiologian avulla erilaisia astmatyyppejä kuvaavia malleja, jotka mahdollistavat oireiluun liittyvien biomerkkiaineiden tai merkkiaineprofiilien tunnistamisen.

Tutkimukseen valitaan sisäänottokriteerit täyttäviä Työterveyslaitoksessa ammatti-astmatutkimuksissa olleita, tai tutkimuksen kestäessä tutkittavia uusia potilaita, ja muodostetaan heistä potilasryhmät. Verrokeiksi rekrytoidaan terveitä vapaaehtoisia koehenkilöitä.

Transkriptomiikka- ja metylomiikka-analyysejä tehdään nenän limakalvonäytteistä sekä verestä. Tuloksia analysoidaan bioinformatiikan uusimmilla menetelmillä ja algoritmeilla etsien erityyppisten astmojen molekyylisiä ennustemalleja ja erilaisiin astmatyyppeihin liittyvien välittäjäaineiden keskinäistä viestintää ja säätelyverkostoja.

Tulokset on käytettävissä projektin päättyessä.

Hankkeen vastuuhenkilö

Harri Alenius

Tiedote

Työhön liittyvän astman merkkiaineet

Tiivistelmä

Helsingin yliopistolla ja Työterveyslaitoksella on selvitetty työhön liittyvään astmaan liittyviä geenien toiminnan muutoksia.
Hitsaushuuruille altistuneilla astmapotilailla havaittiin poikkeava tulehdusgeenien ilmentyminen sekä nenän limakalvolla että veren valkosoluissa. Jauho- ja isosyanaattialtistumiseen liittyvien astmaryhmien geenien toiminta poikkesi terveistä verrokeista veren valkosoluissa. Tuotettu uusi tieto auttaa selvittämään astmatyyppien taustalla olevia mekanismeja ja kehittämään diagnostisia menetelmiä ja parhaita hoitokäytäntöjä.

Lähtökohdat

Useat työn altisteet lisäävät astman kehittymisen riskiä. Noin 16 % aikuisiän astmoista on arvioitu aiheutuvan työhön liittyvistä altisteista, ja noin viidenneksellä työssä käyvistä suomalaisista astmapotilaista esiintyy työhön liittyviä hengitystieoireita. Työhön liittyvä astma lisää terveyspalveluiden käyttöä, elämänlaadun huononemista, työpaikanvaihtoja, työttömyyttä ja ansion menetystä. Suurimmassa riskissä ovat mm. jauhopölylle, isosyanaateille ja hitsaushuuruille altistuneet työntekijät.

Aineisto

Tutkimukseen rekrytoitiin 62 Työterveyslaitoksen tutkimuksissa ollutta, työhön liittyvää astmaa sairastavaa jauhoille, isosyanaateille tai hitsaushuuruille altistunutta henkilöä ja 18 miestä verrokkihenkilöksi. Nenän limakalvon ja veren valkosolujen transkriptomitutkimukseen osallistui yhteensä 61 tutkimushenkilöä, joista 46 oli työhön liittyvää astmaa sairastavia ja 15 tervettä verrokkia. Altistumisen arviointi -kyselytutkimus suoritettiin kaikille astmaa sairastavalle henkilölle.

Menetelmät

Hankeen tavoitteena oli tunnistaa uusimpien biolääketieteen menetelmien avulla eri astmatyyppeihin liittyviä merkkiaineprofiileja nenän limakalvolta ja veren valkosoluista, joiden avulla voidaan saada selvyyttä oireiden taustalla olevista mekanismeista. Altistumisen arviointia varten suunnitellulla kyselyllä jauhoille, isosyanaateille ja hitsaushuuruille altistuneilla astmapotilailla voitiin tunnistaa altistavia ammatteja sekä työvaiheita.

Tulokset ja johtopäätökset

Tutkituista astmaryhmistä ainoastaan hitsaushuuruille altistuneilla potilailla havaittiin lisääntynyt tulehdusgeenien ilmentyminen (erityisesti IL-17-vaste) nenän limakalvolla. Kun tarkasteltiin veren valkosolujen geenien ilmentymistä, kaikissa astmaryhmissä havaittiin eroja verrokkeihin nähden. Erot liittyivät immunologisen vasteen muodostumiseen ja tulehdukseen.

Uutuusarvo ja sovellettavuus

Tutkimuksessa hyödynnettiin uusimpia biolääketieteen menetelmiä ja systeemibiologista lähestymistapaa jauho-, isosyanaatti- ja hitsaushuurualtistukseen liittyvän astman mekanismien selvittämiseksi. Tuotettu uusi tieto auttaa kehittämään diagnostisia menetelmiä ja parhaita hoitokäytäntöjä. Lisäksi kehitettyjä kyselypohjia voidaan jatkossa hyödyntää jauhoille, isosyanaateille ja hitsaushuuruille altistumista arvioitaessa ja tunnistettaessa työympäristön olosuhteita ja käytänteitä.

Aineisto

Harri Alenius, Liisa Airaksinen, Anneli Kangas, Piia Karisola, Irmeli Lindström, Joseph Ndika, Hille Suojalehto. Työhön liittyvän astman merkkiaineet. Loppuraportti. Helsingin Yliopisto, Työterveyslaitos. Helsinki. 2019 ISBN 978-952-261-883-2(nid.) ISBN 978-952-261-884-9(PDF) Avaa. https://oma.tsr.fi/api/projects/c60f2fbe-1570-41bf-9936-ab462b392088/attachment/c42c60ed-cbf6-4927-bc3d-de777b2d1601