Сърдечната недостатъчност се причинява от мутации в определени гени, показват резултатите от проучването

Сърдечната недостатъчност се причинява от мутации в определени гени, показват резултатите от проучването

Сърдечната недостатъчност е често срещано и опустошително заболяване, за което няма лечение. Много кардиомиопатии – заболявания, които затрудняват сърцето да изпомпва кръв, като дилатативна кардиомиопатия (DCM) и аритмогенна кардиомиопатия (ACM) –; може да доведе до сърдечна недостатъчност, но лечението на пациенти със сърдечна недостатъчност не е насочено към тези специфични състояния.

Изследователи от Brigham and Women's Hospital и Harvard Medical School (HMS) се заеха да идентифицират молекули и сигнални пътища, които могат да допринесат за сърдечна недостатъчност, с цел осигуряване на по-ефективно и персонализирано лечение. Използвайки секвениране на единична ядрена РНК (snRNAseq), за да получат представа за специфичните промени, които се случват в различни видове клетки и клетъчни състояния, екипът направи няколко изненадващи открития. Те откриха, че докато има някои общи генетични сигнатури, други са различни, осигурявайки нови кандидат-терапевтични цели и прогнозирайки, че персонализираното лечение може да подобри грижите за пациентите. Резултатите са публикувани в Science.

„Нашите открития съдържат огромен потенциал за преосмисляне на начина, по който лекуваме сърдечната недостатъчност и подчертават значението на разбирането на нейните първопричини и мутациите, които водят до промени, които могат да променят сърдечната функция“, каза съавторът Кристин Е. Сейдман, доктор по медицина, директор на Центъра за сърдечно-съдова генетика в отделението по сърдечно-съдова медицина в Brigham и професорът по медицина Томас У. Смит в HMS.

Това е основно изследване, но то идентифицира цели, които могат да бъдат преследвани експериментално, за да се усъвършенства бъдещата терапия. Нашите резултати също сочат важността на генотипирането -; Генотипизирането не само укрепва научните изследвания, но също така може да доведе до по-добро, персонализирано лечение за пациентите.

Кристин Е. Сейдман, съавтор и директор, Център по сърдечно-съдова генетика, Отдел по сърдечно-съдова медицина, Бригъм и Женска болница

Seidman и Джонатан Seidman, PhD, Henrietta B. и Frederick H. Bugher Foundation, професор по генетика в HMS, работиха с международен екип. За да проведат своето проучване, Seidman и колеги анализираха проби от 18 контролни сърца и 61 пациенти със сърдечна недостатъчност с DCM, ACM или неизвестна кардиомиопатия. Човешкото сърце се състои от много различни типове клетки, включително кардиомиоцити (биещи сърдечни клетки), фибробласти (които помагат за образуването на съединителна тъкан и допринасят за образуването на белези), гладкомускулни клетки и много други. Учените използват snRNAseq, за да изследват генетичното отчитане на една клетка, което позволява на изследователите да определят клетъчни и молекулярни промени във всеки отделен тип клетка.

От тези данни екипът идентифицира 10 основни типа клетки и 71 различни състояния на транскрипция. Те откриха, че в тъканите на пациенти с DCM или ACM кардиомиоцитите са изчерпани, докато ендотелните и имунните клетки са увеличени. Като цяло, фибробластите не са се увеличили по размер, но са показали променена активност. Анализи на множество сърца с мутации в специфични болестни гени -; включително TTN, PKP2 и LMNA разкриват молекулярни и клетъчни разлики, както и някои общи отговори. Екипът също използва подходи за машинно обучение, за да идентифицира клетъчни и генотипни модели в данните. Този подход допълнително потвърди, че докато някои пътища на заболяването се сближават, разликите в генотипа насърчават ясно сигнализиране дори при напреднало заболяване.

Авторите отбелязват, че са необходими бъдещи проучвания за по-нататъшно дефиниране на молекулярната основа на кардиомиопатиите и сърдечната недостатъчност в зависимост от пола, възрастта и други демографски данни, както и в различни области на сърцето. Екипът направи своите набори от данни и платформа безплатно достъпни тук.

„Не бихме могли да свършим тази работа без дарения на проби от пациенти“, каза Сейдман. „Нашата цел е да почетем техния принос, като ускорим изследванията и направим нашата работа достъпна, така че другите да могат да разширят нашето разбиране за болестта, да подобрят лечението и да работят върху стратегии за предотвратяване на сърдечна недостатъчност.“

източник:

Болница Бригъм и Жени

Справка:

Reichart, D., et al. (2022) Патогенните варианти увреждат клетъчния състав и едноклетъчната транскрипция при кардиомиопатии. Наука. doi.org/10.1126/science.abo1984.

.