NADPRO «Διάγνωση και πρόγνωση της μη-αλκοολικής λιπώδους διήθησης του ήπατος (NAFLD): ανάλυση γενετικών, μεταβολoμικών και περιβαλλοντικών δεδομένων»

Κωδικός Έργου: Τ2ΕΔΚ-03044

 

Η ερευνητική πρόταση με τίτλο «Διάγνωση και πρόγνωση της μη-αλκοολικής λιπώδους διήθησης του ήπατος (NAFLD): ανάλυση γενετικών, μεταβολoμικών και περιβαλλοντικών δεδομένων» και ακρωνύμιο «NADPRO» χρηματοδοτήθηκε στα πλαίσια της Παρέμβασης ΙΙ «Συμπράξεις Επιχειρήσεων με Ερευνητικούς Οργανισμούς» του Β΄ κύκλου της Ενιαίας Δράσης Κρατικών Ενισχύσεων  Έρευνας, Τεχνολογικής Ανάπτυξης & Καινοτομίας «ΕΡΕΥΝΩ-ΔΗΜΙΟΥΡΓΩ-ΚΑΙΝΟΤΟΜΩ».

Στο έργο συμμετέχουν 2 φορείς: το Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο Αθηνών και η εταιρεία ACTIVE SOCIAL NETWORKING (ASN). 

Στόχοι του NADPRO ήταν: α) να αναλυθούν τα δεδομένα του τρόπου ζωής  σε σχέση με τη νόσο, στην πληθυσμιακή μελέτη: Hellenic NAFLD Study – που ανήκει στη βιοτράπεζα του εργαστηρίου του συντονιστή του έργου – με στόχο τη δημιουργία ενός δείκτη του τρόπου ζωής, β) να αποκτηθούν μεταβολομικά δεδομένα για τη πληθυσμιακή μελέτη Hellenic NAFLD Study, γ) να αναλυθούν τα γενετικά και μεταβολομικά δεδομένα της Hellenic NAFLD Study, στοχεύοντας στην εύρεση υποψήφιων διαγνωστικών βιοδεικτών, δ) να δημιουργηθεί πολυγονιδιακό σκορ κινδύνου (Polygenic risk score – PRS) για την NAFLD στη βιοτράπεζα UK Biobank και να επαληθευτεί στην πληθυσμιακή μελέτη Hellenic NAFLD Study, και ε) να δημιουργηθούν, να δοκιμαστούν και να βελτιστοποιηθούν οι κατάλληλοι αλγόριθμοι που θα χαρακτηρίζονται από υψηλή ευαισθησία και ειδικότητα για τη διάγνωση και πρόγνωση της νόσου.

Αποτελέσματα του Έργου:

• Κατασκευάστηκε δείκτης του τρόπου ζωής (Lifestyle Risk Score, LS) στην πληθυσμιακή μελέτη Hellenic NAFLD Study λαμβάνοντας υπόψιν το σκορ Μεσογειακής διατροφής (Mediterranean diet score), τον δείκτη μάζας σώματος (ΔΜΣ/ΒΜΙ), το επίπεδο φυσικής δραστηριότητας (Physical Activity Level, PAL) και το κάπνισμα (όσο αυξάνεται η τιμή του LS τόσο αυξάνεται η τάση για έναν ανθυγιεινό τρόπο ζωής). Επίσης, 50 ήδη συσχετιζόμενοι με την NAFLD μονονουκλεοτιδικοί πολυμορφισμοί (Single Nucleotide Polymorphisms -SNPs), εξετάστηκαν αναφορικά με τη συσχέτιση τους με την ασθένεια και στο δικό μας πληθυσμό, εφαρμόζοντας μοντέλα λογιστικής παλινδρόμησης σταθμίζοντας για ηλικία, φύλο και LS. Ακόμα, εξετάστηκαν και οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ γνωστών SNPs που έχουν βρεθεί να σχετίζονται με τον κίνδυνο για NAFLD και του LS. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα μας καταλήγουμε στο συμπέρασμα πως  το υψηλότερο LS συνδέθηκε με υψηλότερες πιθανότητες για NAFLD, υποδεικνύοντας ότι η υιοθέτηση ενός υγιεινού τρόπου ζωής μπορεί να είναι επωφελής για την υγεία του ήπατος. Ωστόσο, η υιοθέτηση ενός υγιεινού τρόπου ζωής δεν επηρέασε σημαντικά το δυνητικό αντίκτυπο της ύπαρξης γενετικής προδιάθεσης για τη νόσο.

Τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν υπό τη μορφή αναρτημένης περίληψης (Abstract/Poster), με τίτλο «The association of Lifestyle Score and genetic polymorphisms in a Greek NAFLD case-control study», στο διαδικτυακό συνέδριο ISNN 2021 Congress (https://isnn2021.org/), που έλαβε χώρα τον Σεπτέμβριο 25-28.

• Στην πληθυσμιακή μελέτη Hellenic NAFLD Study κατασκευάστηκε ένα σταθμισμένο γενετικό σκορ κινδύνου (weighted Genetic Risk Score, wGRS). Επιπλέον, διερευνήθηκε η αλληλεπίδραση της φυσικής δραστηριότητας (PAL) και της γενετικής προδιάθεσης στην NAFLD. Το PAL και το wGRS συσχετίστηκαν με την NAFLD, σταθμίζοντας για ηλικία, φύλο και  αναλογία μέσης προς ισχίου (waist-to-hip ratio, WHR). Είναι ενδιαφέρον ότι η αλληλεπίδραση wGRS-PAL συνδέθηκε αρνητικά με την πιθανότητα εμφάνισης της NAFLD, σταθμίζοντας για ηλικία, φύλο, WHR, wGRS και PAL. Η τελευταία συσχέτιση δεν παρέμεινε σημαντική μετά την ένταξη του δείκτη μάζας σώματος στο μοντέλο. Σύμφωνα με τα ευρήματα της μελέτη μας, φαίνεται ότι η φυσική δραστηριότητα μπορεί να τροποποιήσει τη γενετική προδιάθεση για NAFLD.

Το γενετικό σκορ κινδύνου δημοσιεύτηκε υπό τη μορφή αναρτημένης περίληψης (Abstract/Poster), με τίτλο « Physical activity alters the genetic predisposition of non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) in a Greek case-control study», στο 10ο Συνέδριο Σαντορίνης (The 10th Santorini Conference – SYSTEMS MEDICINE AND PERSONALISED HEALTH & THERAPY), που έλαβε χώρα 23-26 Μαΐου 2022.

• Πραγματοποιήθηκε η διερεύνηση πιθανών αλληλεπιδράσεων γονιδίων-a posteriori διατροφικών προτύπων στην πληθυσμιακή μελέτη Hellenic NAFLD Study. Το PNPLA3-rs738409 συσχετίστηκε θετικά με τις πιθανότητες εμφάνισης NAFLD και το GCKR-rs738409 με την lnC-αντιδρώσα πρωτεΐνη και τα επίπεδα λιπώδους ήπατος. Η προστατευτική επίδραση ενός «Συνετού» διατροφικού προτύπου στα επίπεδα τριγλυκεριδίων (TG) ορού σε αυτό το δείγμα τροποποιήθηκε σημαντικά από την παρουσία του TM6SF2-rs58542926. Συμπερασματικά, οι φορείς του TM6SF2-rs58542926 μπορεί να μην ωφελούνται από μια διατροφή πλούσια σε ακόρεστα λιπαρά οξέα και υδατάνθρακες όσον αφορά τα επίπεδα TG, ένα συνήθως αυξημένο χαρακτηριστικό σε ασθενείς με NAFLD. Περαιτέρω διατροφογενετικές αναλύσεις σκοπεύουμε να πραγματοποιηθούν ώστε να διαλευκανθεί περαιτέρω αυτός ο τομέας.

Τα αποτελέσματα της παρούσας ανάλυσης δημοσιεύθηκαν υπό τη μορφή αναρτημένης ανακοίνωσης (poster), με τίτλο «TM6SF2-rs58542926 genetic variant modifies the protective effect of a “Prudent” dietary pattern on serum triglyceride levels», στο συνέδριο European Society of Human Genetics 2023, Γλασκώβη, Σκωτία, Ηνωμένο Βασίλειο, 10-13/6/2023.

• Πραγματοποιήθηκε ανάλυση διατροφικών δεδομένων για την εξαγωγή διατροφικών προτύπων, καθώς και διερεύνηση της πιθανής συσχέτισης τους με MRI δείκτες (cT1, PDFF και LIF) σε έναν ευρωπαϊκό πληθυσμό (Ελλάδα, Ιταλία και Σερβία) με NAFLD – MAST4HEALTH μελέτη. Το «δυτικό» πρότυπο συσχετίστηκε με υψηλότερες τιμές cT1 του ήπατος, υποδεικνύοντας πιθανή συσχέτιση αυτού του προτύπου με NAFLD. Αντίθετα, το πρότυπο «γαλακτοκομικά και πουλερικά με χαμηλά λιπαρά» συσχετίστηκε με χαμηλότερες τιμές cT1, PDFF και LIF. 

Τα αποτελέσματα καταγράφηκαν υπό μορφή επιστημονικού άρθρου, με τίτλο «Association of Dietary Patterns with MRI Markers of Hepatic Inflammation and Fibrosis in the MAST4HEALTH Study» και δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό International Journal of Environmental Research and Public Health.

• Διεξήχθη NMR μεταβολομική ανάλυση στην πληθυσμιακή μελέτη Hellenic NAFLD Study και πραγματοποιήθηκε η ταυτοποίηση 42 μεταβολιτών. Η πολυμεταβλητή ανάλυση των NMR μεταβολικών δεδομένων ανέδειξε δύο κατευθύνσεις στη διαφοροποίηση των δειγμάτων:

 1) το φύλο ως καθοριστικό παράγοντα στην ανάδειξη διακριτών μεταβολικών μοτίβων στην NAFLD. 

 Όλα τα αποτελέσματα περιγράφονται  αναλυτικά στο ερευνητικό άρθρο με τίτλο «Serum metabolomic profiling unveils distinct sex-related metabolic patterns in NAFLD» (DOI: 10.3389/fendo.2023.1230457).

 2) Η επιρροή του τρόπου ζωής στο μεταβολικό αποτύπωμα για την ανάδειξη διακριτών μεταβολικών μοτίβων στην NAFLD. 

Τα αποτελέσματα συμπεριλαμβάνονται σε ερευνητικό άρθρο που θα υποβληθεί σε έγκριτο διεθνή επιστημονικό περιοδικό.

• Διερευνήθηκε η σχέση μεταξύ των παραμέτρων MRI (PDFF και cT1) που αντικατοπτρίζουν τη φλεγμονή και την ίνωση και τις συγκεντρώσεις των αμινοξέων, που ποσοτικοποιήθηκαν με υγρή χρωματογραφία, στο πλάσμα 97 ασθενών με NAFLD στη MAST4HEALTH μελέτη. Οι συσχετίσεις αυτές μπορούν να διευρύνουν τις γνώσεις μας, καθώς και να δώσουν το έναυσμα για περαιτέρω έρευνα σχετικά με τη χρήση του προφίλ των αμινοξέων ως βιοδείκτες για τη διάγνωση και την πρόβλεψη της NAFLD. Παρατηρήθηκαν διαφορετικά επίπεδα των αμινοξέων στο πλάσμα των ασθενών σύμφωνα με διαφορετικές κλινικές μεταβλητές MRI. Επίσης, αναφέραμε μερικές ενδιαφέρουσες συσχετίσεις μεταξύ MRI-PDFF και MRI-cT1 που αντικατοπτρίζουν τη δραστηριότητα της νόσου και τα αμινοξέα στο πλάσμα για πρώτη φορά. Τα παραπάνω ευρήματα υποδηλώνουν μια πιθανή χρησιμότητα των αμινοξέων ως προγνωστικών δεικτών για την εξέλιξη της νόσου.

Τα αποτελέσματα καταγράφηκαν υπό μορφή επιστημονικού άρθρου, με τίτλο «Plasma Amino Acids in NAFLD Patients with Obesity Are Associated with Steatosis and Fibrosis: Results from the MAST4HEALTH Study» και δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό metabolites.

• Αναπτύχθηκε Πολυγονιδιακό Σκορ Κινδύνου (Polygenic Risk Score, PRS), το οποίο  προβλέπει με επιτυχία την πιθανότητα εμφάνισης της NAFLD σε νέα δείγματα, προβλέποντας την τιμή Magnetic Resonance Imaging-Proton Density Fat Fraction (MRI-PDFF) που θα είχαν. Η κατασκευή του νέου αυτού βιοδείκτη, βασίστηκε στον πληθυσμό της UK Biobank, καθότι ήταν ο πιο πολυπληθής από τους διαθέσιμους πληθυσμούς. Πιο συγκεκριμένα, στα πλαίσια της μελέτης χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα 3553 ατόμων που αφορoύσαν το γενετικό και φαινοτυπικό τους προφίλ, τον τρόπο ζωής τους, την κλινική τους κατάσταση κλπ. Στη συνέχεια, το PRS που αναπτύχθηκε στη μελέτη UK Biobank και μπορούσε με επιτυχία να προβλέψει τον δείκτη MRI-PDFF σε δείγματα της UK Biobank, επαληθεύτηκε με επιτυχία και στην πληθυσμιακή μελέτη Hellenic NAFLD Study. Στον πληθυσμό MAST4HEALTH, επειδή αποτελούνταν από σχετικά μικρό αριθμό δειγμάτων δεν ήταν δυνατή η επαλήθευση του PRS. Από την πληθυσμιακή μελέτη Hellenic NAFLD Study, χρησιμοποιήθηκαν 351 άτομα για τα οποία υπήρχαν διαθέσιμα γενετικά δεδομένα, η ηλικία, το φύλο, ο ΔΜΣ, που είναι και εδώ απαραίτητοι διορθωτικοί παράγοντες, βιοδείκτες που σχετίζονται με τις μεταβολικές λειτουργίες και το NASH σκορ, στο οποίο εξετάστηκε με επιτυχία η προβλεπτική ικανότητα του σκορ.

Τα προαναφερόμενα αποτελέσματα είναι στο στάδιο συγγραφής άρθρου για να υποβληθεί σε έγκριτο διεθνή επιστημονικό περιοδικό.

• Πραγματοποιήθηκε η ανάπτυξη μοντέλων Τεχνητής Νοημοσύνης για την πρόβλεψη της NAFLD σε πληθυσμούς της Ελλάδας κ του Ηνωμένου Βασιλείου (πληθυσμιακή μελέτη Hellenic NAFLD Study, UK Biobank). Χρησιμοποιώντας τεχνολογίες αιχμής στον χώρο της μηχανικής μάθησης αναπτύχθηκε ένας μεγάλος αριθμός μοντέλων τα οποία αξιοποιούν ένα περιορισμένο σύνολο κλινικών μεταβλητών, παραμέτρους του τρόπου ζωής αλλά και γενετική πληροφορία όταν αυτή είναι διαθέσιμη για την αναγνώριση της νόσου με υψηλά ποσοστά επιτυχίας. Επιπλέον η πληροφορία προκύπτει με μη επεμβατικό τρόπο σε αντίθεση με την κυρίαρχα εφαρμοζόμενη τεχνική της βιοψίας που είναι δαπανηρή και επεμβατική διαδικασία που εγκυμονεί πιθανούς κινδύνους. 

Η εφαρμογή αυτής της μεθόδου στην κλινική πρακτική θα μπορούσε να προσφέρει πολύτιμες γνώσεις και να βοηθήσει τους γιατρούς να αναγνωρίσουν αποτελεσματικά παράγοντες που συνηγορούν στη νόσο NAFLD για νέους διαγνωστικούς, προληπτικούς και θεραπευτικούς σκοπούς. Τα μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης μπορούν να βρουν συσχετισμούς σε παράγοντες που δεν είναι άμεσοι ή σαφείς δείκτες της νόσου.  Περαιτέρω, μπορούν να συμβάλουν σε ακριβείς, στοχευμένες αποφάσεις και επιλογές για την υποστήριξη των γιατρών στη λήψη αποφάσεων σχετικά με τη θεραπεία και τη βελτίωση της υγείας των ασθενών.

Τα προαναφερόμενα αποτελέσματα είναι στο στάδιο συγγραφής άρθρου για να υποβληθεί σε έγκριτο διεθνή επιστημονικό περιοδικό. 

 

Για περισσότερες πληροφορίες: 

https://nadpro.gr/

Στοιχεία επικοινωνίας

Καθηγητής Γεώργιος Δεδούσης, Επιστημονικός Υπεύθυνος για το Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο, e-mail: dedousi@hua.gr