Zatajenje srca uzrokovano je mutacijama u određenim genima, rezultati su studije

Zatajenje srca uzrokovano je mutacijama u određenim genima, rezultati su studije

Zatajenje srca je česta i razorna bolest za koju nema lijeka. Mnoge kardiomiopatije – bolesti koje otežavaju srcu pumpanje krvi, poput dilatacijske kardiomiopatije (DCM) i aritmogene kardiomiopatije (ACM) –; može dovesti do zatajenja srca, ali tretmani za bolesnike sa zatajenjem srca ne rješavaju ta specifična stanja.

Istraživači u Brigham and Women's Hospital i Harvard Medical School (HMS) odlučili su identificirati molekule i signalne putove koji mogu doprinijeti zatajenju srca, s ciljem pružanja učinkovitijeg i personaliziranog liječenja. Koristeći jednostruko nuklearno RNA sekvenciranje (snRNAseq) za dobivanje uvida u specifične promjene koje se događaju u različitim vrstama stanica i stanjima stanica, tim je došao do nekoliko iznenađujućih otkrića. Otkrili su da, iako postoje neki zajednički genetski potpisi, drugi su različiti, dajući nove kandidate za terapijske ciljeve i predviđajući da bi personalizirano liječenje moglo poboljšati skrb za pacijente. Rezultati su objavljeni u časopisu Science.

"Naša otkrića imaju golem potencijal za preispitivanje načina na koji liječimo zatajenje srca i naglašavaju važnost razumijevanja njegovih temeljnih uzroka i mutacija koje dovode do promjena koje mogu promijeniti rad srca", rekla je koautorica Christine E. Seidman, dr. med., ravnateljica Centra za kardiovaskularnu genetiku u Odsjeku za kardiovaskularnu medicinu na Brighamu i profesor medicine Thomas W. Smith na HMS-u.

Ovo je temeljno istraživanje, ali identificira ciljeve koji se mogu eksperimentalno istražiti kako bi se unaprijedila buduća terapija. Naši rezultati također ukazuju na važnost genotipizacije -; Genotipizacija ne samo da jača istraživanje, već također može dovesti do boljeg, personaliziranog tretmana pacijenata.”

Christine E. Seidman, koautorica i direktorica, Centar za kardiovaskularnu genetiku, Odjel za kardiovaskularnu medicinu, Brigham and Women's Hospital

Seidman i Jonathan Seidman, PhD, Henrietta B. i Frederick H. Bugher, profesor genetike na HMS-u, radili su s međunarodnim timom. Kako bi proveli svoju studiju, Seidman i kolege analizirali su uzorke 18 kontrolnih srca i 61 pacijenta sa zatajenjem srca s DCM, ACM ili nepoznatom kardiomiopatijom. Ljudsko srce sastoji se od mnogo različitih tipova stanica, uključujući kardiomiocite (stanice srca koje kucaju), fibroblaste (koji pomažu u formiranju vezivnog tkiva i pridonose stvaranju ožiljaka), stanice glatkih mišića i mnoge druge. Znanstvenici koriste snRNAseq za ispitivanje genetskog očitavanja jedne stanice, omogućujući istraživačima da utvrde stanične i molekularne promjene u svakoj pojedinačnoj vrsti stanice.

Iz ovih podataka tim je identificirao 10 glavnih tipova stanica i 71 različito stanje transkripcije. Otkrili su da su u tkivu pacijenata s DCM ili ACM kardiomiociti smanjeni, dok su endotelne i imunološke stanice povećane. Sve u svemu, fibroblasti se nisu povećali u veličini, ali su pokazali promijenjenu aktivnost. Analize višestrukih srca s mutacijama u specifičnim genima bolesti -; uključujući TTN, PKP2 i LMNA otkrile su molekularne i stanične razlike kao i neke uobičajene odgovore. Tim je također koristio pristupe strojnog učenja kako bi identificirao uzorke stanica i genotipa u podacima. Ovaj pristup dodatno je potvrdio da dok su neki putovi bolesti konvergirali, razlike u genotipovima promicale su različitu signalizaciju čak i kod uznapredovale bolesti.

Autori napominju da su buduće studije potrebne za daljnje definiranje molekularne osnove kardiomiopatija i zatajenja srca prema spolu, dobi i drugim demografskim podacima, kao i kroz različita područja srca. Tim je svoje skupove podataka i platformu učinio besplatno dostupnima ovdje.

"Ovaj posao ne bismo mogli obaviti bez donacija uzoraka pacijenata", rekao je Seidman. "Naš cilj je odati počast njihovim doprinosima ubrzavanjem istraživanja i stavljanjem našeg rada na raspolaganje kako bi drugi mogli unaprijediti naše razumijevanje bolesti, poboljšati liječenje i raditi na strategijama za sprječavanje zatajenja srca."

Izvor:

Brigham and Women's Hospital

Referenca:

Reichart, D., et al. (2022) Patogene varijante oštećuju sastav stanica i jednostaničnu transkripciju u kardiomiopatijama. Znanost. doi.org/10.1126/science.abo1984.

.