Blood co-expression modules identify potential modifier genes of diabetes and lung function in cystic fibrosis

Abstract

A fibrose cística (FC) é uma doença genética rara que afeta os sistemas respiratório e digestivo. A doença pulmonar é variável entre pacientes com FC e está associada ao desenvolvimento de comorbidades e infecções crônicas. A taxa de deterioração da função pulmonar depende não apenas do tipo de mutações no CFTR, o gene causador da doença, mas também de genes modificadores. No presente estudo, objetivamos identificar genes e vias que (i) contribuem para a patogênese da fibrose cística e (ii) modulam as comorbidades associadas. Fizemos o perfil de amostras de sangue em pacientes com FC e controles saudáveis ​​e analisamos dados de RNA-seq com Weighted GeneCorrelation Network Analysis (WGCNA). Curiosamente, a função pulmonar, o índice de massa corporal, a presença de diabetes e infecções crônicas por P. aeruginosa se correlacionaram com quatro módulos de genes coexpressos. A inspeção detalhada de redes e genes centrais apontou para adesão celular, tráfego de leucócitos e produção de espécies reativas de oxigênio como mecanismos centrais no declínio da função pulmonar e diabetes relacionado à fibrose cística. Vale ressaltar que mostramos que o sangue é um tecido substituto informativo para estudar a contribuição da inflamação para a doença pulmonar e diabetes em pacientes com FC. Finalmente, fornecemos evidências de que o WGCNA é útil para analisar conjuntos de dados ômicos em doenças genéticas raras, pois as coortes de pacientes são inevitavelmente pequenas.