Sydämen vajaatoiminta johtuu tiettyjen geenien mutaatioista, tutkimustulokset

Sydämen vajaatoiminta johtuu tiettyjen geenien mutaatioista, tutkimustulokset

Sydämen vajaatoiminta on yleinen ja tuhoisa sairaus, johon ei ole parannuskeinoa. Monet kardiomyopatiat – sairaudet, jotka vaikeuttavat sydämen veren pumppaamista, kuten dilatoiva kardiomyopatia (DCM) ja arytmogeeninen kardiomyopatia (ACM) –; voi johtaa sydämen vajaatoimintaan, mutta sydämen vajaatoimintaa sairastavien potilaiden hoidot eivät vastaa näihin erityisiin tiloihin.

Brigham and Women's Hospitalin ja Harvard Medical Schoolin (HMS) tutkijat päättivät tunnistaa molekyylejä ja signalointireittejä, jotka voivat edistää sydämen vajaatoimintaa, tavoitteenaan tarjota tehokkaampaa ja yksilöllisempää hoitoa. Ryhmä teki useita yllättäviä löytöjä käyttämällä yksittäisen tuman RNA-sekvensointia (snRNAseq) saadakseen käsityksen erityisistä muutoksista, joita esiintyy eri solutyypeissä ja solutiloissa. He havaitsivat, että vaikka joitakin yhteisiä geneettisiä allekirjoituksia on, toiset ovat erilaisia, tarjoten uusia ehdokasterapeuttisia kohteita ja ennustavat, että henkilökohtainen hoito voisi parantaa potilaiden hoitoa. Tulokset on julkaistu Science-lehdessä.

"Löydöillämme on valtava potentiaali pohtia uudelleen, kuinka hoitamme sydämen vajaatoimintaa, ja korostavat sen perimmäisten syiden ja mutaatioiden ymmärtämisen tärkeyttä, jotka voivat muuttaa sydämen toimintaa", sanoi toinen kirjoittaja Christine E. Seidman, MD, Cardiovascular Genetics -keskuksen johtaja sydämen ja verisuonitautien osastosta Brighamissa ja Thomas of Thomas Professsor W. Smith.

Tämä on perustutkimusta, mutta se tunnistaa tavoitteet, joihin voidaan pyrkiä kokeellisesti tulevaisuuden terapian edistämiseksi. Tuloksemme osoittavat myös genotyypityksen tärkeyden -; Genotyypitys ei ainoastaan ​​vahvista tutkimusta, vaan voi myös johtaa parempaan, yksilölliseen hoitoon potilaille."

Christine E. Seidman, toinen kirjoittaja ja johtaja, Cardiovascular Genetics Center, Division of Cardiovascular Medicine, Brigham and Women's Hospital

Seidman ja Jonathan Seidman, PhD, Henrietta B. ja Frederick H. Bugher Foundationin genetiikan professori HMS:ssä työskentelivät kansainvälisen tiimin kanssa. Suorittaakseen tutkimuksensa Seidman ja kollegat analysoivat näytteitä 18 kontrollisydämestä ja 61 sydämen vajaatoimintapotilaasta, joilla oli DCM, ACM tai tuntematon kardiomyopatia. Ihmisen sydän koostuu monista erilaisista solutyypeistä, mukaan lukien sydänlihassolut (lyövät sydänsolut), fibroblastit (jotka auttavat muodostamaan sidekudosta ja edistävät arven muodostumista), sileät lihassolut ja monet muut. Tiedemiehet käyttävät snRNAseq:ia yksittäisen solun geneettisen lukeman tutkimiseen, jolloin tutkijat voivat määrittää solu- ja molekyylimuutoksia kussakin yksittäisessä solutyypissä.

Näistä tiedoista ryhmä tunnisti 10 pääsolutyyppiä ja 71 erilaista transkriptiotilaa. He havaitsivat, että DCM- tai ACM-potilaiden kudoksissa kardiomyosyytit olivat ehtyneet, kun taas endoteelisolut ja immuunisolut lisääntyivät. Kaiken kaikkiaan fibroblastien koko ei kasvanut, mutta niiden aktiivisuus oli muuttunut. Useiden sydämien analyysit, joissa on mutaatioita tietyissä sairausgeeneissä -; mukaan lukien TTN, PKP2 ja LMNA paljasti molekyyli- ja soluerot sekä joitain yleisiä vasteita. Tiimi käytti myös koneoppimismenetelmiä solu- ja genotyyppimallien tunnistamiseen tiedoista. Tämä lähestymistapa vahvisti edelleen, että vaikka jotkut sairausreitit lähentyivät, genotyyppierot edistivät selkeää signalointia jopa edenneessä taudissa.

Kirjoittajat huomauttavat, että tulevia tutkimuksia tarvitaan kardiomyopatioiden ja sydämen vajaatoiminnan molekyyliperustan määrittelemiseksi edelleen sukupuolen, iän ja muiden väestöryhmien sekä sydämen eri alueiden välillä. Tiimi on asettanut tietojoukonsa ja alustansa vapaasti saataville täältä.

"Emme olisi voineet tehdä tätä työtä ilman potilaiden näytteitä", Seidman sanoi. "Tavoitteemme on kunnioittaa heidän panostaan ​​nopeuttamalla tutkimusta ja tarjoamalla työmme saataville, jotta muut voivat edistää ymmärrystämme sairauksista, parantaa hoitoa ja kehittää strategioita sydämen vajaatoiminnan ehkäisemiseksi."

Lähde:

Brigham and Women's Hospital

Viite:

Reichart, D., et ai. (2022) Patogeeniset variantit vahingoittavat solujen koostumusta ja yksisoluista transkriptiota kardiomyopatioissa. Tiede. doi.org/10.1126/science.abo1984.

.