Genen die tot expressie worden gebracht in menselijke cellen die uit urine zijn geoogst, lijken opmerkelijk veel op die van de nier zelf, wat erop wijst dat ze een belangrijke niet-invasieve bron van informatie over de nier kunnen zijn.
Het nieuws biedt hoop dat artsen op een dag vermoedelijke nierpathologieën kunnen onderzoeken zonder invasieve procedures zoals biopsieën uit te voeren, waardoor het verleidelijke vooruitzicht op een eerdere en eenvoudigere ziektedetectie ontstaat.
De gevolgen van een late detectie van een nierziekte kunnen ernstig zijn en tot ernstige – en soms levensbedreigende – complicaties leiden.
Het team onder leiding van wetenschappers van de Universiteit van Manchester heeft de niveaus van ongeveer 20.000 genen in elk cellulair sedimentmonster van urine gemeten met behulp van een techniek die transcriptomics wordt genoemd.
Het door de British Heart Foundation gefinancierde onderzoek profiteerde van toegang tot ’s werelds grootste verzameling menselijke niermonsters verzameld na een operatie of nierbiopsie vóór transplantatie, bekend als de Human Kidney Tissue Resource, aan de Universiteit van Manchester.
Ze haalden zowel DNA als RNA uit elk monster en verbonden de informatie uit hun analyse, samen met gegevens uit eerdere grootschalige analyses van de bloeddruk (genoombrede associatiestudies genoemd), met behulp van geavanceerde computermethoden.
Met Transcriptomics kunnen wetenschappers begrijpen welke genen in verschillende situaties worden in- of uitgeschakeld, zodat ze kunnen begrijpen hoe cellen reageren op veranderingen in hun omgeving. Een dergelijk begrip op moleculair niveau verbetert de precisie en effectiviteit van diagnostische benaderingen, waardoor de patiëntenzorg en de resultaten mogelijk worden verbeterd.
De studie, vandaag gepubliceerd in Nature Communications (24/03/24), toonde ook aan dat lage niveaus van een specifiek gen in de nier waarschijnlijk een van de oorzaken van hoge bloeddruk zijn.
Het gen, ENPEP genaamd, is een belangrijk onderdeel van het hormonale systeem dat essentieel is voor de regulering van de bloeddruk, voor het maken van een enzym genaamd aminopeptidase A. Het was een van de 399 door de onderzoekers geïdentificeerde genen waarvan de niveaus in de nieren ook causaal verband houden met het verhogen of verlagen van de bloeddruk.
De studie werd geleid door professor Maciej Tomaszewski, voorzitter van Cardiovasculaire Geneeskunde aan de Universiteit van Manchester en Honorary Consultant Physician bij Manchester University NHS Foundation Trust.
Hij is ook Integrative Cardiovascular Medicine Co-Theme Lead bij het National Institute for Health and Care Research (NIHR) Manchester Biomedical Research Centre (BRC), dat het onderzoek ondersteunde.
Hij zei: “Deze studie laat zien dat we met behulp van geavanceerde technologie verschillende unieke datasets kunnen combineren met behulp van genetica als connector. “Een van de meest opwindende bevindingen daarvan is dat we ontdekken hoe cellen die uit urine zijn geoogst het potentieel hebben om een kijkje te geven in de moleculaire werking van de menselijke nier. “Dat geeft ons een opwindende onderzoeksweg voor niet-invasieve diagnostische tests.”
Hij voegde eraan toe: “Aanhoudende hoge bloeddruk – of hypertensie – kan het risico op een aantal ernstige en mogelijk levensbedreigende gezondheidsproblemen vergroten, zoals hartaandoeningen, hartaanvallen en beroertes. “Onze resultaten laten ook zien dat het gen ENPEP in de nier een nieuw veelbelovend doelwit is voor de ontwikkeling van nieuwe bloeddrukverlagende medicijnen.
“Er zijn verschillende klassen effectieve antihypertensiva beschikbaar, hoewel de laatste nieuwe medicatie die werd goedgekeurd voor de behandeling van hoge bloeddruk meer dan anderhalf decennium geleden was. “Hoewel ze voor sommige mensen effectief zijn, maken de bijwerkingen het voor anderen moeilijk om het op de lange termijn over te nemen. Daarom hebben we meer keuze nodig.”
Professor Bryan Williams, Chief Scientific and Medical Officer bij de British Heart Foundation, zei:
“Er is een bekende link tussen het hart en de nieren bij het reguleren van de bloeddruk. Deze studie maakt gebruik van geavanceerde wetenschappelijke technieken om genen te analyseren die aanwezig zijn in niercellen en die normaal gesproken via de urine worden uitgescheiden. Het analyseren van deze cellen zou kunnen onthullen welke genen mogelijk een sleutelrol spelen bij mensen met hoge bloeddruk, en zou artsen mogelijk een nieuwe, niet-invasieve manier kunnen bieden om mensen met een nierziekte vroegtijdig te diagnosticeren.
“Hoge bloeddruk is een belangrijke risicofactor voor hartziekten en beroertes, en dit onderzoek heeft een gen geïdentificeerd, ENPEP genaamd, dat belangrijke enzymen in de nier reguleert en een veelbelovend doelwit zou kunnen zijn voor bloeddrukverlagende medicijnen. Deze studie heeft de kracht aangetoond van het gebruik van grote sets gegevens en laat daarmee zien hoe het financieren van onderzoek als dit ons kan helpen de behandeling van mensen met hoge bloeddruk te verbeteren.”