Srdeční selhání je způsobeno mutacemi určitých genů, výsledky studie

Srdeční selhání je způsobeno mutacemi určitých genů, výsledky studie

Srdeční selhání je časté a zničující onemocnění, na které neexistuje lék. Mnoho kardiomyopatií – onemocnění, která ztěžují srdce pumpovat krev, jako je dilatační kardiomyopatie (DCM) a arytmogenní kardiomyopatie (ACM) –; může vést k srdečnímu selhání, ale léčba pacientů se srdečním selháním tyto specifické stavy neřeší.

Výzkumníci z Brigham and Women's Hospital a Harvard Medical School (HMS) se rozhodli identifikovat molekuly a signální dráhy, které mohou přispívat k srdečnímu selhání, s cílem poskytnout účinnější a personalizovanou léčbu. Pomocí jednoduchého sekvenování jaderné RNA (snRNAseq) k získání náhledu na specifické změny, které se vyskytují v různých typech buněk a buněčných stavech, tým učinil několik překvapivých objevů. Zjistili, že i když existují některé společné genetické znaky, jiné jsou odlišné, poskytují nové kandidátské terapeutické cíle a předpovídají, že personalizovaná léčba by mohla zlepšit péči o pacienty. Výsledky jsou publikovány v Science.

"Naše zjištění mají obrovský potenciál pro přehodnocení způsobu léčby srdečního selhání a zdůrazňují důležitost pochopení jeho základních příčin a mutací, které vedou ke změnám, které mohou změnit srdeční funkci," řekla spoluautorka Christine E. Seidman, MD, ředitelka Centra pro kardiovaskulární genetiku v divizi kardiovaskulární medicíny na Brigham, a profesor medicíny Thomas W. Smith na HMS

Toto je základní výzkum, ale identifikuje cíle, které lze experimentálně sledovat, aby se pokročila budoucí terapeutika. Naše výsledky také poukazují na důležitost genotypizace -; Genotypizace nejen posílí výzkum, ale může také vést k lepší, personalizované léčbě pacientů.“

Christine E. Seidman, spoluautorka a ředitelka Centra kardiovaskulární genetiky, Divize kardiovaskulární medicíny, Brigham and Women’s Hospital

Seidman a Jonathan Seidman, PhD, Henrietta B. a Frederick H. Bugher Foundation, profesor genetiky na HMS, spolupracovali s mezinárodním týmem. Pro provedení studie analyzovali Seidman a kolegové vzorky od 18 kontrolních srdcí a 61 pacientů se srdečním selháním s DCM, ACM nebo neznámou kardiomyopatií. Lidské srdce se skládá z mnoha různých typů buněk, včetně kardiomyocytů (bijících srdečních buněk), fibroblastů (které pomáhají vytvářet pojivovou tkáň a přispívají k tvorbě jizev), buněk hladkého svalstva a mnoha dalších. Vědci používají snRNAseq ke zkoumání genetických údajů jedné buňky, což umožňuje výzkumníkům určit buněčné a molekulární změny v každém jednotlivém buněčném typu.

Z těchto dat tým identifikoval 10 hlavních typů buněk a 71 různých transkripčních stavů. Zjistili, že ve tkáni pacientů s DCM nebo ACM byly kardiomyocyty vyčerpány, zatímco endoteliální a imunitní buňky byly zvýšeny. Celkově se fibroblasty nezvětšily, ale vykazovaly změněnou aktivitu. Analýzy více srdcí s mutacemi ve specifických genech onemocnění -; včetně TTN, PKP2 a LMNA odhalily molekulární a buněčné rozdíly a také některé běžné odpovědi. Tým také použil přístupy strojového učení k identifikaci buněčných a genotypových vzorců v datech. Tento přístup dále potvrdil, že zatímco některé dráhy onemocnění konvergovaly, genotypové rozdíly podporovaly odlišnou signalizaci i u pokročilého onemocnění.

Autoři poznamenávají, že jsou zapotřebí budoucí studie k dalšímu definování molekulárního základu kardiomyopatií a srdečního selhání napříč pohlavím, věkem a dalšími demografickými údaji, jakož i napříč různými oblastmi srdce. Tým zde zdarma zpřístupnil své datové sady a platformu.

"Nemohli bychom tuto práci udělat bez darů vzorků od pacientů," řekl Seidman. "Naším cílem je ocenit jejich příspěvky urychlením výzkumu a zpřístupněním naší práce, aby ostatní mohli posouvat naše chápání nemocí, zlepšovat léčbu a pracovat na strategiích prevence srdečního selhání."

Zdroj:

Brigham a ženská nemocnice

Odkaz:

Reichart, D., a kol. (2022) Patogenní varianty poškozují buněčné složení a jednobuněčnou transkripci u kardiomyopatií. Věda. doi.org/10.1126/science.abo1984.

.