Un nou test de sânge bazat pe metilarea ADN-ului poate identifica pacienții cu diabet zaharat de tip 2 cu cel mai mare risc de atac de cord sau accident vascular cerebral cu ani înainte, depășind scorurile de risc tradiționale și deschizând calea către o prevenție mai timpurie și mai țintită.

Într-un studiu recent publicat în revista Cell Reports Medicine, cercetătorii au identificat biomarkeri epigenetici care prezic evenimente macrovasculare incidente (iME) la persoanele cu diabet zaharat de tip 2 (DZT2).

Persoanele cu DZT2 au un risc de boli cardiovasculare (BCV) de două până la patru ori mai mare decât persoanele non-diabetice. Identificarea persoanelor cu risc de evenimente macrovasculare (EM) este crucială pentru prevenirea bolilor. Cu toate acestea, predicția EM la persoanele cu DZT2 este suboptimă. Deși sunt disponibile scoruri de stratificare a riscului pentru BCV, acestea au o capacitate moderată de a stratifica pacienții cu DZT2. Ca atare, este nevoie de a identifica noi biomarkeri pentru a îmbunătăți predicția BCV și EM la subiecții cu DZT2.

 

Concluziile studiului

În prezentul studiu, cercetătorii au identificat biomarkeri epigenetici din sânge pentru a prezice iME-urile la persoanele nou diagnosticate cu diabet zaharat de tip 2 (DZT2). Aceștia au inclus 752 de participanți cu DZT2 nou diagnosticat, cu date disponibile privind metilarea ADN-ului (ADNm) și fără EM cunoscute, din cohortele All New Diabetics in Scania (ANDIS) și Uppsala County (ANDiU) în „cohorta prospectivă pentru EM în DZT2”. Dintre aceștia, 102 persoane au dezvoltat EM pe o perioadă medie de urmărire de aproximativ patru ani și maximum șapte ani, în timp ce 650 nu au dezvoltat EM.

Cercetătorii au analizat ADNm a peste 853.000 de situsuri din sânge pentru a identifica biomarkeri epigenetici asociați cu viitoarele EM. Ei au descoperit că ADNm a 461 de situsuri a fost asociat cu iME folosind un model de regresie Cox ajustat în funcție de sex, vârstă, indice de masă corporală (IMC) și hemoglobină glicată (HbA1c). Aceste situsuri, adnotate la 422 de gene, au fost distribuite pe întreg genomul.

În plus, rezultatele au rămas consistente, cu aproximativ 453 de situsuri asociate cu iME-uri, după ajustări suplimentare pentru medicamente, fumat, profiluri lipidice și compoziție celulară. În continuare, echipa a examinat dacă un scor de risc de metilare (MRS) ar prezice viitoarele EM-uri la persoanele nou diagnosticate cu diabet zaharat de tip 2 (DZT2). Siturile de metilare cu diferențe absolute de metilare ≥ 2% între grupul de control și persoanele cu iME-uri au fost filtrate pentru includerea în MRS.

MRS a inclus 87 de situsuri de metilare; majoritatea situsurilor (74%) au fost hipometilate la cei cu iME-uri în raport cu grupul de control. În plus, MRS a fost semnificativ diferită între grupul de control și persoanele cu iME-uri. Apoi echipa a efectuat o validare încrucișată de cinci ori folosind modele logistice pentru a evalua dacă MRS ar putea diferenția între grupul de control și persoanele cu iME-uri din cohorta prospectivă pentru EM-uri în DZT2.

Pentru comparație, a fost efectuată o analiză de validare încrucișată doar cu factorii de risc clinici ai ME. Mai mult, a fost examinată combinația factorilor clinici și a MRS. Curbele caracteristice de funcționare ale receptorului au arătat că MRS a prezis iME cu o arie de sub curbă (ASC) de 0,81, în timp ce factorii de risc clinic singuri au prezis iME cu o ASC de 0,69. Combinația dintre MRS și factorii de risc clinic a produs o ASC de 0,84.

Testele statistice au arătat că MRS a avut performanțe semnificativ mai bune decât factorii de risc clinic singuri (p = 0,001), iar modelul combinat a depășit semnificativ factorii de risc clinic (p = 1,7 × 10⁻¹¹). Analiza de precizie-reamintire, adecvată pentru date dezechilibrate, a arătat, de asemenea, o sensibilitate și o precizie îmbunătățite pentru modelele bazate pe MRS.

În continuare, capacitatea MRS de a prezice EM a fost comparată cu scorurile de risc cardiovasculare stabilite, un scor de risc poligenic (PRS) bazat pe 204 polimorfisme mononucleotidice (SNP) asociate cu boala coronariană și ceasuri epigenetice ale mortalității și îmbătrânirii. Studiul prospectiv privind diabetul din Regatul Unit (UKPDS) și scorurile de risc SCORE2-Diabetes care prezic BCV la persoanele diabetice au avut ASC de 0,54 și, respectiv, 0,62 în prezicerea EM.

PRS, ceasurile epigenetice și mortalitatea, precum și alte scoruri de risc (studiul multietnic al aterosclerozei, BCV aterosclerotice și scorurile de risc Framingham) au fost semnificativ mai slabe decât MRS sau MRS plus factorii clinici, cu ASC cuprinse între 0,61 și 0,68. Punctul limită optim pentru instrumentul combinat de biomarkeri, care a arătat cea mai bună predicție, a fost estimat la 0,023, cu o sensibilitate și specificitate de 0,804 și, respectiv, 0,728. La acest prag, modelul a atins o valoare predictivă negativă ridicată de 95,9% și o valoare predictivă pozitivă moderată de 31,8%, ceea ce înseamnă că a putut identifica în mod fiabil persoanele care sunt puțin probabil să experimenteze evenimente epileptice imunitare (EMI), dar a fost mai puțin precis în confirmarea celor expuși riscului. Analizele de îmbunătățire netă a reclasificării au arătat o îmbunătățire categorică de 28,2% și o îmbunătățire continuă de 90,2% doar față de factorii de risc clinici. S-a estimat că testul va costa aproximativ 200 de dolari per probă, un factor pe care autorii îl sugerează că ar putea fi fezabil pentru screening-ul clinic dacă este utilizat selectiv la populațiile cu risc ridicat.

În plus, cercetătorii au evaluat dacă cele 64 de gene adnotate la 87 de situsuri de metilare din MRS prezintă o expresie diferențială în plăcile carotidiene de la pacienți simptomatici și asimptomatici. Aceștia au descoperit expresia diferențială a patru gene în plăcile de la pacienți simptomatici comparativ cu pacienții asimptomatici. De asemenea, au raportat că 72% dintre genele MRS aveau legături anterioare cu bolile cardiovasculare în literatura de specialitate sau în datele GWAS și că mai multe situsuri de metilare se suprapuneau cu cele metilate diferențial în țesutul plăcii aortice.

În continuare, echipa a efectuat analize de validare a situsurilor de metilare asociate cu iME-urile în cohortele OPTIMED și EPIC-Potsdam. Aceștia au validat 43 și, respectiv, 32 de situsuri de metilare în cohortele OPTIMED și EPIC-Potsdam, utilizând modele de regresie Cox ajustate pentru IMC, vârstă, sex și HbA1c. Mai mult, cinci din cele 87 de situsuri din MRS au fost asociate cu iME-uri în cohorta OPTIMED.

Un studiu MRS dezvoltat folosind aceste cinci situsuri (site-uri MRS5) a fost semnificativ diferit între grupul de control și indivizii cu iME din cohorta OPTIMED și cohorta prospectivă pentru EM în diabetul de tip 2. Combinația dintre factorii de risc clinic și site-urile MRS5 a avut o ASC de 0,8 în cohorta OPTIMED și de 0,78 în cohorta prospectivă de EM în diabetul de tip 2. În mod special, OPTIMED a inclus participanți nou diagnosticați cu diabet de tip 2, în timp ce EPIC-Potsdam a fost o cohortă din populația generală, ceea ce susține aplicabilitatea mai largă a descoperirilor.

În concluzie, studiul a identificat și validat un biomarker epigenetic bazat pe sânge care prezice riscul primului EM, în combinație cu și independent de factorii de risc clinici, la persoanele nou diagnosticate cu diabet zaharat de tip 2 (DZT2). Subiecții cu DZT2 cu o MRS în combinație cu factori de risc clinici mai mari de 0,023 au fost predispuși să dezvolte EM pe parcursul perioadei maxime de urmărire de șapte ani. În general, biomarkerul epigenetic prezice EM-urile mai bine decât scorurile de risc stabilite, susținând utilizarea sa clinică viitoare.

Autorii notează, totuși, că este necesară validarea externă la alte etnii și că VPP moderat reflectă probabil prevalența scăzută a evenimentelor în această populație nou diagnosticată. De asemenea, aceștia avertizează că factorii de mediu, cum ar fi dieta, activitatea fizică și medicamentele, pot influența metilarea ADN-ului și că aceștia nu au fost pe deplin surprinși în cohortele actuale.

 

Sursa: News-medical.net