La insuficiencia cardíaca es causada por mutaciones en ciertos genes, resultados de un estudio

La insuficiencia cardíaca es causada por mutaciones en ciertos genes, resultados de un estudio

La insuficiencia cardíaca es una enfermedad común y devastadora para la que no existe cura. Muchas miocardiopatías –enfermedades que dificultan que el corazón bombee sangre, como la miocardiopatía dilatada (MCD) y la miocardiopatía arritmogénica (MCA)–; puede provocar insuficiencia cardíaca, pero los tratamientos para pacientes con insuficiencia cardíaca no abordan estas afecciones específicas.

Investigadores del Brigham and Women's Hospital y la Harvard Medical School (HMS) se propusieron identificar moléculas y vías de señalización que pueden contribuir a la insuficiencia cardíaca, con el objetivo de proporcionar un tratamiento más eficaz y personalizado. Utilizando la secuenciación de ARN nuclear único (snRNAseq) para obtener información sobre los cambios específicos que ocurren en diferentes tipos y estados celulares, el equipo hizo varios descubrimientos sorprendentes. Descubrieron que, si bien existen algunas firmas genéticas comunes, otras son diferentes, lo que proporciona nuevos objetivos terapéuticos candidatos y predice que el tratamiento personalizado podría mejorar la atención al paciente. Los resultados se publican en Science.

"Nuestros hallazgos tienen un enorme potencial para repensar cómo tratamos la insuficiencia cardíaca y resaltan la importancia de comprender sus causas fundamentales y las mutaciones que conducen a cambios que pueden alterar la función cardíaca", dijo la coautora Christine E. Seidman, MD, directora del Centro de Genética Cardiovascular de la División de Medicina Cardiovascular de Brigham, y profesora de Medicina Thomas W. Smith en HMS.

Esta es una investigación básica, pero identifica objetivos que pueden perseguirse experimentalmente para avanzar en terapias futuras. Nuestros resultados también señalan la importancia del genotipo -; El genotipado no sólo fortalece la investigación, sino que también puede conducir a un tratamiento mejor y personalizado para los pacientes”.

Christine E. Seidman, coautora y directora, Centro de Genética Cardiovascular, División de Medicina Cardiovascular, Hospital Brigham and Women's

Seidman y Jonathan Seidman, PhD, profesor de genética de la Fundación Henrietta B. y Frederick H. Bugher en HMS, trabajaron con un equipo internacional. Para realizar su estudio, Seidman y sus colegas analizaron muestras de 18 corazones de control y 61 pacientes con insuficiencia cardíaca con DCM, ACM o una miocardiopatía desconocida. El corazón humano está formado por muchos tipos de células diferentes, incluidos cardiomiocitos (células del corazón que late), fibroblastos (que ayudan a formar tejido conectivo y contribuyen a la formación de cicatrices), células de músculo liso y muchas más. Los científicos utilizan snRNAseq para examinar la lectura genética de una sola célula, lo que permite a los investigadores determinar cambios celulares y moleculares en cada tipo de célula individual.

A partir de estos datos, el equipo identificó 10 tipos de células principales y 71 estados transcripcionales diferentes. Descubrieron que en el tejido de pacientes con DCM o ACM, los cardiomiocitos estaban agotados, mientras que las células endoteliales e inmunes aumentaban. En general, los fibroblastos no aumentaron de tamaño, pero mostraron una actividad alterada. Análisis de múltiples corazones con mutaciones en genes de enfermedades específicas -; incluidos TTN, PKP2 y LMNA revelaron diferencias moleculares y celulares, así como algunas respuestas comunes. El equipo también utilizó enfoques de aprendizaje automático para identificar patrones celulares y genotípicos en los datos. Este enfoque confirmó además que, si bien algunas vías de la enfermedad convergían, las diferencias genotípicas promovían una señalización distinta incluso en la enfermedad avanzada.

Los autores señalan que se necesitan estudios futuros para definir mejor las bases moleculares de las miocardiopatías y la insuficiencia cardíaca en función del género, la edad y otros datos demográficos, así como en diferentes áreas del corazón. El equipo ha puesto sus conjuntos de datos y su plataforma a disposición gratuita aquí.

"No podríamos haber hecho este trabajo sin las donaciones de muestras de los pacientes", dijo Seidman. "Nuestro objetivo es honrar sus contribuciones acelerando la investigación y haciendo que nuestro trabajo esté disponible para que otros puedan avanzar en nuestra comprensión de las enfermedades, mejorar el tratamiento y trabajar en estrategias para prevenir la insuficiencia cardíaca".

Fuente:

Hospital Brigham y de Mujeres

Referencia:

Reichart, D., y otros. (2022) Las variantes patogénicas dañan la composición celular y la transcripción unicelular en las miocardiopatías. Ciencia. doi.org/10.1126/science.abo1984.

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