Bioinformatics and systems biology approaches in the study of giant cell arteritis

Resumen

La Arteritis de Células Gigantes (ACG) es una vasculitis autoinmune compleja que afecta principalmente a las arterias grandes en la población anciana y puede dar lugar a complicaciones graves. Este trabajo explora y describe los mecanismos fisiopatológicos de la ACG, estudia los efectos secundarios de la prednisona y el mecanismo de acción del Tocilizumab utilizando análisis cuantitativo y un método de biología de sistemas in silico, y, finalmente, presenta y evalúa MMPred, una herramienta de Bioinformática que incorpora un algoritmo de predicción de epítopos de HLA-II y alineación para predecir autoantígenos que podrían ser responsables de la autoinmunidad post-infecciosa. Este trabajo identificó asociaciones relevantes entre el uso de prednisona y los efectos secundarios conocidos y/o potenciales en datos del mundo real, e investigó más a fondo esas asociaciones proporcionando evidencia in silico de proteínas que podrían estar involucradas en la aparición de estos efectos secundarios. Se aplicó minería de datos a datos de expresión génica de PBMCs (Células Mononucleares de Sangre Periférica), revelando un papel clave de STAT3 y MYC como predictores de la respuesta al tratamiento con Tocilizumab. Por último, se describe, prueba y aplica la herramienta bioinformática MMPred (Predictor de Mimicria Molecular) a dos casos de prueba relevantes en los que se conoce una relación entre la infección viral y la aparición de enfermedades autoinmunes. Aunque la evaluación estadística de la herramienta está limitada por la disponibilidad de datos, el análisis sugiere la capacidad de la herramienta para identificar autoantígenos biológicamente relevantes que podrían desencadenar la respuesta autoinmune en el contexto de infecciones por SARS-CoV-2 y el Virus de la Varicela Zóster (VZV). En el primer caso, se identifica y describe una similitud interesante entre la Helicasa humana MOV10 y la proteína NSP13 del SARS-CoV-2. En el segundo caso, la proteína 66 del VZV muestra un alto grado de similitud con muchas proteínas humanas, entre las cuales se encuentran KIT y SYK, que se predice que tienen una fuerte relación funcional con las etapas iniciales de la inflamación y la disfunción de los puntos de control inmunológicos en la Arteritis de Células Gigantes, así como las proteínas MAPK3 y MAPK1, que se sabe están relacionadas con el proceso de oclusión vascular en la Arteritis de Células Gigantes.

Fecha de lectura	20 feb 2025
Idioma original	Inglés
Supervisor	Xavier Daura Ribera (Director/a) & Judith Farrés Marisch (Director/a)