بررسي تاثير اپي ژنتيكي كلاستر miR17/92 در غربالگري غيرتهاجمي بيماري‌هاي تنفسي با زمينه ژنتيكي

Evaluating the Epigenetic Effects of the miR17/92 Cluster in Noninvasive Screening of Genetically-Based Respiratory Diseases

زمينه و هدف: بيماران مبتلا به انسداد ريوي مزمن (COPD)Chronic Obstructive Pulmonary Disease ) و جانبازان شيميايي مبتلا به ريه خردلي (Mustard Lung)، هردو جزء بيماريهاي ريوي با زمينه قدرتمند ژنتيكي مي باشند كه هنوز درمان قطعي براي هيچيك وجود ندارد. با توجه به اشتراكات فراوان بين دو بيماري مي توان هردو را به طور همزمان تحت يك گروه بررسي نمود. بدين جهت، ما بيان دو miRNA با عنوانmiR-20a و miR-92a را به عنوان نمايندگان كلاستر miR-17/92 به دليل دخالت موثر اين دو miRNA در مسيرهاي سيگنالينگ التهاب و هيپوكسي در سرم بيماران ريوي ]متشكل از Mustard Lung و COPD (به طور همزمان)[ بررسي كرديم. روش‌ها: Reaction براي بررسي بيان miRNAهاي miR-20a و miR-92a به طور همزمان در بيماران مبتلا به COPD و Mustard Lung (56 تعداد بيمار) استفاده گرديد. يافته ها: نتايج نشان دادند بيان هر دوي miR-20a و miR-92a بصورت قابل توجهي در سرم بيماران COPD و مصدومين شيميايي نسبت به افراد نرمال كاهش مي يابد. همچنين، بيان هريك از دو miRNA مورد بررسي در مراحل متوسط و شديد بيماري نسبت مرحله خفيف كاهش بيشتري داشته و miR-92a نيز كاهش بيشتري را نسبت به miR-20a نشان مي داد. نتيجه‌گيري: اين تغييرات مي تواند در نتيجه تغييرات 1- ژنوميك و/يا 2- محيط و/يا 3- اكوژنوميك (متاثر از اپي ژنوميك) باشد كه تعيين دقيق آن نيازمند تحقيقات گسترده تري در اين حوزه است. با استفاده از نتايج اين تحقيق مي توان روشهاي جديدي را در استراتژيهاي درماني بيماران تنفسي با هدف قرار دادن كلاستر مورد بررسي از طريق هريك از سه جنبه فوق الذكر به كار گرفت. اعضاي كلاستر انكوژن miR17/92 (با افزايش بيان در سرطان ريه) قابليت كاربرد بيوماركري در غربالگري غيرتهاجمي بيماريهاي تنفسي را دارا هستند. به علاوه، اين miRNAها مي توانند به خوبي به عنوان فاكتور افتراقي يا تمايز دهنده با سرطان ريه و بيماريهاي قلبي-عروقي كه اغلب به عنوان بيماري­هاي همزمان با هردوي اين بيماريها (Mustar Lung و COPD) مطرح مي باشند نيز به كار روند.

Background and Aim: Both Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) and mustard lung victims of chemical injury (unlike asthma and allergy) are known respiratory diseases with a substantial genetic background and there are no highly effective medications for either disease. Considering the many similarities between the two diseases, both can be considered simultaneously under one category. Therefore, we assessed the expression of miR-20a and miR-92a as representatives of the miR-17/92 cluster due to the effective interference of these two miRNAs in the signaling pathways of inflammation and hypoxia in the pulmonary serum (consisting of Mustard Lung and COPD, simultaneously). Methods: Stem-Loop Real-Time Quantitative Polymerase Chain Reaction was used to examine the expression of miR-20a and miR-92a simultaneously in patients with COPD (n=25) and mustard lung (n=50). Results: The results showed that the expression of both miR-20a and miR-92a was significantly downregulated in patients with COPD and chemical injuries when compared to the control group. The expression of each of two miRNAs in the moderate and severe phases of the disease was more downregulated in the mild stage, and miR-92a showed a further downregulation compared to miR-20a (p<0.05). Conclusion: The downregulation of miR-20a and miR-92a might be due to alterations in 1- genomic and/or 2- environmental and/or 3- ecogenomic (affected by epigenomic) factors which requires intensive research in this field. Our results may shed light on new effective strategies for the treatment of respiratory diseases by regulating the mir17/92 cluster by regulating related factors. The members of the oncogenic miR17/92 cluster are significantly upregulated in lung cancer and have the potential to be used as biomarkers in the non-invasive screening of respiratory diseases. Furthermore, these miRNAs can be used for distinguishing respiratory diseases from lung cancer and cardiovascular diseases (also known as COPD comorbities).