Abordagens baseadas em rede abrem um novo caminho para classificar e tratar doenças raras
O AutoCore e doenças autoimunes e autoinflamatórias poligênicas comuns. Esta figura ilustra a posição relativa do AutoCore no contexto dos módulos de rede de doenças inflamatórias crônicas comuns, como doença inflamatória intestinal, artrite reumatóide e lúpus eritematoso sistêmico. Descobrimos que o AutoCore está no centro destas doenças, conectando-as através de mecanismos moleculares partilhados. O tamanho do nó reflete a centralidade de intermediação, uma medida que indica quantas vezes um módulo de doença individual é um módulo conector entre outros módulos de doença na rede. A largura da borda reflete a distância da rede entre as doenças. Crédito: Julia Guthrie
As abordagens baseadas em redes revelam frequentemente o que permanece oculto – isto também se aplica à investigação médica. Durante vários anos, os investigadores principais adjuntos do CeMM, Kaan Boztug, diretor do St. Anna Children’s Cancer Research Institute, e Jörg Menche, professor da Universidade de Viena e dos Laboratórios Max Perutz, têm trabalhado para obter uma melhor compreensão sistémica e molecular das doenças raras. , distúrbios imunológicos congênitos e distúrbios inflamatórios congênitos usando métodos baseados em rede.
Em seu último estudo liderado pela primeira autora do estudo, Julia Guthrie, os pesquisadores identificaram com sucesso novas semelhanças moleculares e mecanísticas entre doenças raras do sistema imunológico, examinando o alto grau de interconexão das interações moleculares, levando à sua reclassificação. Ao comparar seus resultados com dados clínicos, os pesquisadores demonstraram que pacientes com doenças dentro de um grupo de classificação também responderam aos mesmos medicamentos.
Nova classificação permite terapias mais direcionadas
Para o estudo, os pesquisadores examinaram cerca de 200 doenças imunológicas raras com fenótipos inflamatórios. A análise baseada em rede das interações proteína-proteína revelou semelhanças nos mecanismos moleculares por trás dessas doenças. Por meio dessas análises, as doenças foram reclassificadas e os pesquisadores calcularam posteriormente quais terapias poderiam produzir os melhores resultados para cada respectivo grupo.
“Em comparação com os dados clínicos existentes, a nova classificação de doenças permite uma previsão muito melhor de terapias promissoras em comparação com a abordagem anterior. A biologia de rede permite-nos obter conhecimentos mais profundos sobre a intrincada interação entre o sistema imunitário e as doenças. Isto, por sua vez, nos permite desenvolver abordagens mais direcionadas e personalizadas para diagnóstico e tratamento”, explicou o co-líder do estudo Kaan Boztug.
Esta figura ilustra o AutoCore, a sub-rede de genes-chave definidos por cerca de 200 doenças raras do sistema imunológico com fenótipos compartilhados. As diferentes cores e nomes destacam os 12 maiores dos 19 grupos moleculares identificados na sub-rede AutoCore, o que pode nos fornecer melhores insights sobre a homeostase e a desregulação do sistema imunológico. Crédito: Julia Guthrie
Padrões semelhantes em doenças autoimunes e autoinflamatórias
Os resultados também indicam que numerosas doenças autoimunes e autoinflamatórias, como doenças inflamatórias crónicas, esclerose múltipla, lúpus eritematoso sistémico e diabetes tipo 1, estão intimamente ligadas.
A primeira autora do estudo, Julia Guthrie, explicou: “Fomos capazes de identificar um grupo de genes-chave e seus parceiros de interação que são centrais para a homeostase. Nos referimos a essa rede de genes-chave como ‘AutoCore’. Em doenças autoimunes e autoinflamatórias, o AutoCore reside bem no centro dos genes associados. Além disso, identificamos outros 19 subgrupos que pretendem nos fornecer melhores insights sobre a homeostase e a desregulação do sistema imunológico.”
Assumindo uma perspectiva mais ampla
Embora as abordagens convencionais frequentemente classifiquem as doenças do sistema imunitário de acordo com regiões específicas do corpo e, portanto, as vejam isoladamente, uma abordagem sistémica visa oferecer uma imagem mais detalhada dos mecanismos subjacentes.
O co-líder do estudo, Jörg Menche, explicou: “Reconhecemos cada vez mais as limitações conceptuais e práticas do paradigma tradicional de ‘um gene, uma doença’ na investigação de doenças raras. Isto dificulta a nossa compreensão da complexa rede molecular através da qual os componentes de o sistema imunológico é orquestrado.”
“Portanto, desenvolvemos uma visualização na forma de uma rede multidimensional que retrata todos os defeitos imunológicos monogênicos atualmente conhecidos subjacentes à autoimunidade e à autoinflamação, bem como suas interações moleculares. Como resultado, podemos ver quão intimamente os genes estão interligados em doenças raras. ”
Os dados adquiridos também fornecem uma base crucial para identificar melhores opções de tratamento para grupos específicos de doenças.
As descobertas são publicadas na revista Avanços da Ciência.
Mais Informações:
Julia Guthrie et al, AutoCore: uma definição baseada em rede do módulo central de autoimunidade e autoinflamação humana, Avanços da Ciência (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adg6375. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg6375
Fornecido pela Academia Austríaca de Ciências
Citação: Abordagens baseadas em rede abrem um novo caminho para classificar e tratar doenças raras (2023, 1º de setembro) recuperado em 3 de setembro de 2023 em https://medicalxpress.com/news/2023-09-network-based-approaches-avenue-rare- doenças.html
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