نتائج الدراسة: فشل القلب يحدث بسبب طفرات في جينات معينة

نتائج الدراسة: فشل القلب يحدث بسبب طفرات في جينات معينة

قصور القلب هو مرض شائع ومدمر لا يوجد علاج له. العديد من اعتلالات عضلة القلب - الأمراض التي تجعل من الصعب على القلب ضخ الدم، مثل اعتلال عضلة القلب التوسعي (DCM) واعتلال عضلة القلب الناتج عن عدم انتظام ضربات القلب (ACM) -؛ يمكن أن يؤدي إلى قصور القلب، لكن علاجات المرضى الذين يعانون من قصور القلب لا تعالج هذه الحالات المحددة.

بدأ الباحثون في مستشفى بريجهام والنساء وكلية الطب بجامعة هارفارد (HMS) في تحديد الجزيئات ومسارات الإشارات التي قد تساهم في قصور القلب، بهدف توفير علاج أكثر فعالية وشخصية. باستخدام تسلسل الحمض النووي الريبوزي النووي الفردي (snRNAseq) للحصول على نظرة ثاقبة للتغيرات المحددة التي تحدث في أنواع الخلايا المختلفة وحالاتها، حقق الفريق العديد من الاكتشافات المدهشة. ووجدوا أنه على الرغم من وجود بعض التوقيعات الجينية المشتركة، إلا أن بعضها الآخر مختلف، مما يوفر أهدافًا علاجية مرشحة جديدة ويتوقع أن العلاج الشخصي يمكن أن يحسن رعاية المرضى. يتم نشر النتائج في العلوم.

"إن النتائج التي توصلنا إليها تحمل إمكانات هائلة لإعادة التفكير في كيفية علاج قصور القلب وتسليط الضوء على أهمية فهم أسبابه الجذرية والطفرات التي تؤدي إلى تغييرات يمكن أن تغير وظيفة القلب"، قالت المؤلفة المشاركة كريستين إي. سيدمان، مديرة مركز علم الوراثة القلبية الوعائية في قسم طب القلب والأوعية الدموية في بريجهام، وأستاذ الطب توماس دبليو سميث في HMS.

يعد هذا بحثًا أساسيًا، ولكنه يحدد الأهداف التي يمكن متابعتها تجريبيًا لتعزيز العلاجات المستقبلية. تشير نتائجنا أيضًا إلى أهمية التنميط الجيني -؛ ولا يؤدي التنميط الجيني إلى تعزيز الأبحاث فحسب، بل يمكن أن يؤدي أيضًا إلى علاج شخصي أفضل للمرضى.

كريستين إي. سيدمان، مؤلفة مشاركة ومديرة مركز علم الوراثة للقلب والأوعية الدموية، قسم طب القلب والأوعية الدموية، مستشفى بريجهام والنساء

عمل سيدمان وجوناثان سيدمان، دكتوراه، وهنريتا ب. وأستاذ علم الوراثة بمؤسسة فريدريك إتش بوغر في HMS، مع فريق دولي. لإجراء دراستهم، قام سيدمان وزملاؤه بتحليل عينات من 18 قلبًا تحكمًا و61 مريضًا بقصور القلب المصابين بـ DCM أو ACM أو اعتلال عضلة القلب غير المعروف. يتكون قلب الإنسان من العديد من أنواع الخلايا المختلفة، بما في ذلك الخلايا العضلية القلبية (خلايا القلب النابضة)، والخلايا الليفية (التي تساعد في تكوين النسيج الضام وتساهم في تكوين الندبات)، وخلايا العضلات الملساء، وغيرها الكثير. يستخدم العلماء snRNAseq لفحص القراءة الجينية لخلية واحدة، مما يسمح للباحثين بتحديد التغيرات الخلوية والجزيئية في كل نوع من الخلايا على حدة.

ومن هذه البيانات، حدد الفريق 10 أنواع رئيسية من الخلايا و71 حالة نسخية مختلفة. ووجدوا أنه في أنسجة المرضى الذين يعانون من DCM أو ACM، تم استنفاد الخلايا العضلية القلبية، في حين زادت الخلايا البطانية والمناعية. بشكل عام، لم يزد حجم الخلايا الليفية، لكنها أظهرت نشاطًا متغيرًا. تحليلات القلوب المتعددة التي بها طفرات في جينات مرضية محددة -؛ بما في ذلك TTN وPKP2 وLMNA كشفت عن اختلافات جزيئية وخلوية بالإضافة إلى بعض الاستجابات الشائعة. استخدم الفريق أيضًا أساليب التعلم الآلي لتحديد أنماط الخلايا والنمط الجيني في البيانات. وأكد هذا النهج أيضًا أنه على الرغم من تقارب بعض مسارات المرض، إلا أن اختلافات النمط الجيني عززت الإشارات المميزة حتى في المرض المتقدم.

ويشير المؤلفون إلى أن هناك حاجة لدراسات مستقبلية لتحديد الأساس الجزيئي لاعتلال عضلة القلب وفشل القلب بشكل أكبر عبر الجنس والعمر والتركيبة السكانية الأخرى، وكذلك عبر مناطق مختلفة من القلب. لقد جعل الفريق مجموعات البيانات والمنصة الخاصة به متاحة مجانًا هنا.

وقال سيدمان: "لم يكن بإمكاننا القيام بهذا العمل دون تبرعات عينة من المرضى". "هدفنا هو تكريم مساهماتهم من خلال تسريع الأبحاث وإتاحة عملنا حتى يتمكن الآخرون من تعزيز فهمنا للمرض وتحسين العلاج والعمل على استراتيجيات لمنع فشل القلب."

مصدر:

مستشفى بريجهام والنساء

مرجع:

رايشارت، D.، وآخرون. (2022) تؤدي المتغيرات المسببة للأمراض إلى إتلاف تكوين الخلايا ونسخ الخلية المفردة في اعتلال عضلة القلب. علوم. doi.org/10.1126/science.abo1984.

.