HLA

HLA یا Human Antigen Leukocyte مجموعه‌ای از پروتئین‌های مهم هستند که سیستم ایمنی بدن را کنترل می‌کنند و روی سطح سلول‌های بدن وجود دارند. به HLAها آنتی ژن‌های لنفوسیت یا مارکرهای سازگاری بافت ژنتیکی هم گفته می‌شود.

وظیفه اصلی HLAها شناسایی مولکول‌های خارجی و عفونت‌زا و ارائه آن‌ها به سلول‌های ایمنی است تا واکنش لازم را نشان دهند.مجموعه‌ای از ژن‌های HLA وظیفه کنترل و راهبردهای پاسخ ایمنی را به عهده دارند.  ژن‌های HLA از پرتکرارترین ژن‌ها در بین ژن‌های سازگاری بافتی هستند.

HLAها کاربردهایی در زمینه تشخیص و بررسی ریسک بیماری‌های التهابی و خود ایمنی، پیوند اعضا و … دارند. مثلاً تطابق HLA برای پیوند اعضا و سلول‌های بنیادی ضروری است.

بیماری های قابل تشخیص با استفاده از HLA

برخی از بیماری‌هایی که با استفاده از HLA تشخیص داده می‌شوند عبارتند از:

1. 1. بیماری‌های اتوایمیون یا خود ایمنی: مانند دیابت نوع 1، ام اس ms، پورپورای اتوایمیون

که در آن‌ها سیستم ایمنی بدن به اشتباه به بافت‌ها و سلول‌های خودی حمله می‌کند که تفاوت در HLAها می‌تواند خطر ابتلا به این بیماری‌ها را تغییر دهد.

2. 2. بیماری‌های وابسته به عفونت: مانند بیماری لایم که با کمک ژنوتیپ‌های HLA بیماری قابل تشخیص است.
3. 3. بیماری‌های اتوزومال غالب: مانند فنیل کتونوریا که انتخاب ژنوتیپ HLAهای مناسب می‌تواند خطر ابتلای فرزندان را کاهش دهد
4. 4. برخی سرطان‌ها: مانند سرطان معده و مری که نوع HLAها می‌تواند خطر ابتلا را افزایش یا کاهش دهد.

غیر از بیماری های خود ایمنی، HLA سبب برخی حساسیت های دارویی مثل حساسیت شدید به دارو abacavir که برای بیماران ایدز تجویز می شو نیز می شود.

به طور کلی ژنوتیپ‌های مختلف HLA احتمال ابتلا و پاسخ به درمان و عوارض داروها را در بیماری‌های مختلف تحت تأثیر قرار می‌دهد. بنابراین اطلاع از ژنوتیپ HLA برای تشخیص، پیش‌بینی و درمان بیماری مفید است.

نمونه ای از تشخیص افتراقی بیماری‌ها بر اساس HLA:

B27: آلل B27 همبستگی بالایی با اسپوندیلیت آنکیلوزان Ankylosing spondyloarthritis (یک نوع بیماری روماتیسمی مزمن) دارد که به عنوان یکی از قوی ترین ارتباط های یک بیماری با آلل هایHLA می باشد. به همین سبب بررسی حضور این آلل برای تشخیص بیماری اسپوندیلیت به صورت بالینی کاربردی و در حال استفاده می باشد.

چند نمونه دیگر از تشخیص بیماری های مرتبط با آلل های ژن HLA:

B27:  یوئیت Uveitis (التهاب بافت یوه یا لایه میانی چشم) و آرتریت پسوریاتیک Psoriatic arthritis (یک بیماری خودایمنی مزمن)

B7 : سرطان دهانه رحم cervical cancer و سارکوئیدوز Sarcoidosis (بیماری با علت ناشناخته که التهاب در گره‌های لنفاوی، ریه‌ها، کبد، چشم‌ها، پوست ایجاد می شود.)

DR2: سندرم گود پاسچر Goodpasture syndrome )نوعی بیماری خودایمنی است که ریه‌ها و کلیه‌ها را مورد حمله قرار می‌دهد( و  مولتیپل اسکلروزیس (MS)

روش های مختلفی در تشخیص آلل های HLA استفاده می شود:

سرولوژی، فلوسایتومتری، توالی یابی، میکرواری و PCR اصلی ترین روش ها در تشخیص این آلل ها می باشند.  روش PCR  یا Real Time PCR بدلیل دقت و حساسیت بالا و هزینه مناسب به عنوان اصلی ترین و پرکابردترین روش تشخیص در حال استفاده است.

1. 1. آزمایش تعیین توالی :(DNA Sequencing)بهترین روش برای کشف تمام آلل‌های احتمالی است. با سکانس کردن ناحیه مورد نظر از ژن HLA ، دقیقا مشخص می‌کند چه آلل‌هایی (با چه توالی‌هایی) در فرد وجود دارد.
2. 2. روش‌های میکرواری (DNA Microarray) :

میکروآرایه یا میکروآرایه‌های ژنی، یک فناوری بسیار قدرتمند در زمینه بررسی و تحلیل بیوشیمیایی و ژنتیکی است. در این روش، بر روی یک تراشه کوچک، معمولاً در حدود ۱ تا ۲ اینچ در طول و عرض، مولکول‌های DNA یک سری از ژن‌های مورد بررسی را ثابت کرده و پس از هیبریداسیون با سنسورهای فلورسنت، داده‌هایی درباره میزان اتصال هر ژن به تراشه برای تحلیل و تفسیر ارائه می‌شود.

روش میکروآرایه در بسیاری از زمینه‌های بیوشیمیایی و ژنتیکی کاربرد دارد، از جمله:

۱. ژنومیک: برای تحلیل تغییرات ژنتیکی در سطح ژنوم و تشخیص ناهنجاری‌های ژنتیکی مانند تغییرات در تعداد و ساختار کروموزوم‌ها، تغییرات در بیان ژن‌ها و تفاوت‌های میان فردی در DNA استفاده می‌شود.

بیشتر بخوانید:بیماری FAP

۲. پروتئومیک: برای تحلیل تغییرات در پروتئوم‌ها و کمیت و کیفیت مولکول‌های پروتئینی مورد بررسی استفاده می‌شود

۳. اپی‌ژنتیک: برای بررسی تغییرات در DNA مانند متیلاسیون و دسترسی به ژن‌های مورد نظر در سطح سلولی و بافتی استفاده می‌شود.

۴. بیومارکر: برای شناسایی دقیق بیومارکرهای بیماری‌ها و پیش‌بینی آن‌ها استفاده می‌شود.

۵. فارماکوژنتیک: برای تحلیل تغییرات ژنتیکی در پاسخ به درمان‌های دارویی و تشخیص دقیق بیماری‌ها استفاده می‌شود.

۶. بیوانفورماتیک: برای تحلیل داده‌های ژنومیک و پروتئومیک و ایجاد مدل‌های پیش‌بینی برای تشخیص بیماری‌ها و توسعه دارو استفاده می‌شود.

روش میکروآرایه‌:

(microarray) یکی از روش‌های مورد استفاده در ژنوتایپینگ HLA است. در این روش، از یک میکروآرایه که شامل پروب‌های DNAی خاصی است استفاده می‌شود تا تعدادی از رشته‌های DNAی که با ژن‌های HLA مرتبط هستند، شناسایی شوند.

روش میکروآرایه‌ برای ژنوتایپینگ HLA از دقت بالایی برخوردار است و می‌تواند به صورت همزمان ژنوتایپینگ  HLA-A، HLA-B، HLA-C، HLA-DRB1 و HLA-DQB1 را تعیین کند. همچنین، این روش به صورت انبوه و سریع قابل انجام است و نیازی به تکرارهای مکرر ندارد.

با استفاده از این روش، می‌توان ژنوتایپ HLA فرد را با دقت بالا تعیین کرد. این اطلاعات در بسیاری از برنامه‌های پزشکی مفید است، از جمله شناسایی تطابق ژنتیکی بین فردی که نیاز به پیوند اعضا دارد و فردی که برای اهدای اعضا در نظر گرفته شده است، تشخیص بیماری‌های ایمنی‌ای مانند بیماری‌های التهابی مزمن دیابت نوع ۱، بیماری‌هایی که با HLA مرتبط هستند مانند سرطان‌های مختلف، و همچنین برنامه‌های پژوهشی در زمینه ژنتیک انجام می‌شود.

سیستم HLA-Typing به معنای تعیین نوع ژنتیکی مولکول‌های HLA یا آنتی‌ژن‌های بافتی اصلی در بدن انسان است. هر فرد دارای یک ست کامل و منحصر به فرد از ژن‌های HLA است که می‌توان با استفاده از روش‌های مختلفی مانند روش PCR و سیکوئنسینگ DNA تعیین کرد.

تعیین دقیق تیپ HLA بسیار مهم است و می‌تواند در بسیاری از زمینه‌های پزشکی، از جمله پیوند اعضا، تشخیص بیماری‌های ایمنی‌ای و شناسایی داروهایی که با HLA ها تعامل دارند، مفید باشد. به طور کلی، برای تعیین دقیق تیپ HLA، نمونه‌های DNA از بیمار یا فردی که در نظر گرفته می‌شود، جمع آوری می‌شود و سپس با استفاده از روش‌های مختلفی از جمله PCR و سیکوئنسینگ DNA، تیپ HLA تشخیص داده می‌شود.

روش‌های مختلفی برای تعیین تیپ HLA وجود دارد، از جمله روش‌های مبتنی بر میکروآرایه، سیکوئنسینگ DNA، روش‌های مبتنی بر PCR و غیره. هر یک از این روش‌ها مزایا و محدودیت‌های خود را دارند و بسته به نیازهای مشخص در تحقیقات و برنامه‌های پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.)

هزینه های تعیین ژنوتیپ HLA

آزمایش‌ها برای تعیین ژنوتیپ HLA معمولا هزینه بالایی دارند. هزینه‌های عمده‌ای که افزایش قیمت آزمایش را سبب می‌شوند عبارتند از:

– تکنولوژی بالا و پیشرفته‌ای که برای تجزیه و تحلیل ناحیه HLA استفاده می‌شود.

– نیاز به ابزار و تجهیزات مخصوص، به ویژه برای روش‌هایی مانند سکانس‌کردن DNA

– نیاز به فناوری‌هایی همچون واکنش‌های زنجیره‌ای پلیمراز، چیپ‌های میکرواری و غیره

– تجربه و مهارت زیادی که برای تحلیل و تفسیر اطلاعات لازم است.

به‌طور کلی هزینه آزمایش‌های تعیین ژنوتیپ HLA بین 500-100 دلار برای نمونه واحد تخمین زده می‌شود. البته ممکن است در برخی موسسات و آزمایشگاه‌ها ارزان‌تر هم پیدا شود. اما به طور متوسط هزینه بالایی دارد.