Pierwsze badanie autorstwa dr Joanne E. Curran i współpracowników z Texas Biomedical Research Institute w San Antonio wykazało, że stężenie dihydroceramidu, którego metabolizm jest powiązany z chromosomem 3, wskazuje na ryzyko wystąpienia cukrzycy, niezależnie od poziomu glukozy i insuliny.

W miarę, jak zwiększa się nasza wiedza na temat zmienności genetycznych, prekliniczna analiza genetyczna może coraz bardziej pomagać w diagnozowaniu i profilaktyce chorób.

Obecnie przeprowadzane badania laboratoryjne pozwalają przewidzieć wystąpienie cukrzycy lub chorób serca. Jednak dodanie narzędzi genetycznych pozwoli ocenić, jaki typ działań zapobiegawczych wprowadzić czy też jaką podjąć terapię.

Ciągłą przeszkodą w stosowaniu badań genetycznych na szeroką skalę jest cena, lecz z dnia na dzień, wraz z rozwojem technologii, koszty obniżają się.

Grupa Willems przeanalizowała holenderskie kohortowe badanie rodzin (Rotterdam Study and the Erasmus Rucphen Family Study) w celu znalezienia polimorfizmu pojedynczych nukleotydów (single nucleotide polymorphisms, SNP) powiązanych z metabolizmem lipidów.

SNP zostały niedawno zidentyfikowane w trakcie metaanalizy ludzkiego genomu wykonanej przez międzynarodowy zespół badaczy pod kierunkiem dr. Sekara Kathiresana z Massachusetts General Hospital w Bostonie i dr. Daniela Radera z University of Pennsylvania w Filadelfii. Analizą objęto 100 000 osób i znaleziono 95 popularnych wariacji genetycznych (z czego 59 wcześniej nieznanych), które regulują funkcjonowanie i stężenie lipidów. Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Nature.

Prace zespołu kierowanego przez Willems objęły 10 212 osób, którym zmierzono grubość ścian tętnic szyjnych (carotid intima media thickness, CIMT) i blaszki miażdżycowej. Badanie Rotterdam zawierało również informacje na temat odnotowanych zdarzeń sercowych, które miały miejsce w ostatnich 11 latach.

Po uwzględnieniu wieku i płci badanych określono, że poziom ryzyka zależny od genetycznie uwarunkowanego stężenia cholesterolu frakcji LDL jest powiązany z IMT (p=0,021) i jeszcze mocniej z grubością blaszki miażdżycowej (p=1,7x10^-8). Każdy wzrost wartości odchylenia standardowego w wyniku poziomu ryzyka zależnego od genetycznie uwarunkowanego stężenia cholesterolu frakcji LDL powodował wzrost o 14% ryzyka wystąpienia ataku serca w porównaniu ze średnią (p=0,006) i o 10% wyższe ryzyko wystąpienia choroby wieńcowej (p=0,003).

Ryzyko zależne od genetycznie uwarunkowanego stężenia cholesterolu frakcji HDL miało minimalny związek z blaszką miażdżycową, podczas gdy geny powiązane z metabolizmem triglicerydów nie wykazywały żadnego związku z jakimkolwiek z badanych parametrów medycznych.

Według dr Curran i współpracowników cząsteczki lipidów mogą reprezentować takie fenotypy, które oddają działanie genów dokładniej niż klasyczne markery lipidowe.

Badacze szukali 356 różnych typów lipidów w kohortowym badaniu San Antonio Family Heart Study, które objęło 1202 Amerykanów pochodzenia meksykańskiego. Ilościowa analiza ponad miliona SNP, ze zwróceniem uwagi na powiązania z genomem, wykazała, że większość typów lipidów jest dziedziczona. Pośród nich, 128 typów lipidów może zwiastować incydenty cukrzycy już na 10 lat przed ich wystąpieniem. Najlepszym wskaźnikiem postępu cukrzycy był dihydroceramid 18:0 (dhCer), który był znacząco dziedziczony (p=1,6x10^-9) i o wiele częściej spotykany wśród chorych na cukrzycę (p=2,5x10^-7).

Osoby, u których pojawiły się incydenty cukrzycowe, miały wyższy poziom podstawowy badanych lipidów w porównaniu z osobami, u których nie doszło do cukrzycy (p=2,2x10^-8). To powiązanie ciągle było widoczne i istotne statystycznie (p=0,00012) po tym, jak uwzględniono wpływ podstawowego stężenia glukozy i insuliny.

Badacze sugerują, że dhCer może być wczesnym, niezależnym wskaźnikiem zjawisk, które w końcu manifestują się objawami klinicznymi. Ze stężeniem dhCer są powiązane dwa rzadkie SNP na chromosomie 3p22.

Grupa Curran wyraziła nadzieję, że ich odkrycie może prowadzić do opracowania i wprowadzenia nowych metod diagnostycznych, które pozwolą na wcześniejszą ocenę ryzyka wystąpienia choroby i tym samym zmniejszenie liczby ciężkich powikłań, takich jak nefropatia, amputacje oraz ślepota.