Širdies nepakankamumą sukelia tam tikrų genų mutacijos, tyrimų rezultatai

Širdies nepakankamumą sukelia tam tikrų genų mutacijos, tyrimų rezultatai

Širdies nepakankamumas yra dažna ir niokojanti liga, kuri nėra išgydoma. Daugelis kardiomiopatijų – ligų, dėl kurių širdžiai sunku pumpuoti kraują, pvz., išsiplėtusi kardiomiopatija (DCM) ir aritmogeninė kardiomiopatija (ACM) –; gali sukelti širdies nepakankamumą, tačiau gydant pacientus, sergančius širdies nepakankamumu, šios specifinės būklės nepaisoma.

Brighamo ir moterų ligoninės bei Harvardo medicinos mokyklos (HMS) mokslininkai nusprendė nustatyti molekules ir signalizacijos kelius, kurie gali prisidėti prie širdies nepakankamumo, siekdami suteikti veiksmingesnį ir individualesnį gydymą. Naudodama vienos branduolinės RNR sekos nustatymą (snRNAseq), kad gautų įžvalgų apie specifinius pokyčius, vykstančius skirtinguose ląstelių tipuose ir ląstelių būsenose, komanda padarė keletą stebinančių atradimų. Jie nustatė, kad nors yra keletas bendrų genetinių parašų, kiti yra skirtingi, o tai suteikia naujų kandidatų terapinių tikslų ir prognozuoja, kad individualizuotas gydymas gali pagerinti pacientų priežiūrą. Rezultatai paskelbti Science.

„Mūsų išvados turi didžiulį potencialą permąstyti, kaip gydome širdies nepakankamumą, ir pabrėžia, kaip svarbu suprasti jo pagrindines priežastis ir mutacijas, kurios lemia pokyčius, galinčius pakeisti širdies veiklą“, – sakė bendraautorė Christine E. Seidman, MD, Širdies ir kraujagyslių genetikos centro direktorė Brighamo Širdies ir kraujagyslių medicinos skyriuje ir Thomaso W. Smitho medicinos profesoriaus profesorė Thomas W. Smith.

Tai yra pagrindiniai tyrimai, tačiau jame nustatomi tikslai, kurių galima eksperimentiškai siekti, siekiant pažangos ateityje. Mūsų rezultatai taip pat rodo genotipų nustatymo svarbą -; Genotipų nustatymas ne tik sustiprina mokslinius tyrimus, bet ir gali paskatinti geresnį, individualizuotą pacientų gydymą.

Christine E. Seidman, Brighamo ir moterų ligoninės Širdies ir kraujagyslių genetikos centro Širdies ir kraujagyslių medicinos skyriaus bendraautorė ir direktorė

Seidmanas ir Jonathanas Seidmanas, mokslų daktaras, Henrietta B. ir Frederick H. Bugher fondo genetikos profesorius HMS dirbo su tarptautine komanda. Norėdami atlikti savo tyrimą, Seidmanas ir kolegos išanalizavo 18 kontrolinių širdžių ir 61 širdies nepakankamumu sergančio paciento, sergančio DCM, ACM arba nežinoma kardiomiopatija, mėginius. Žmogaus širdį sudaro daugybė skirtingų ląstelių tipų, įskaitant kardiomiocitus (plakančias širdies ląsteles), fibroblastus (kurie padeda formuoti jungiamąjį audinį ir prisideda prie randų susidarymo), lygiųjų raumenų ląstelių ir daug kitų. Mokslininkai naudoja snRNAseq, kad ištirtų vienos ląstelės genetinį rodmenį, leidžiantį tyrėjams nustatyti kiekvienos atskiros ląstelės tipo ląstelių ir molekulinius pokyčius.

Remdamasi šiais duomenimis, komanda nustatė 10 pagrindinių ląstelių tipų ir 71 skirtingą transkripcijos būseną. Jie nustatė, kad pacientų, sergančių DCM arba ACM, audiniuose sumažėjo kardiomiocitų, o padidėjo endotelio ir imuninės ląstelės. Apskritai fibroblastų dydis nepadidėjo, tačiau jų aktyvumas pasikeitė. Kelių širdžių, turinčių specifinių ligos genų mutacijų, analizė -; įskaitant TTN, PKP2 ir LMNA, atskleidė molekulinius ir ląstelių skirtumus, taip pat kai kuriuos bendrus atsakymus. Komanda taip pat naudojo mašininio mokymosi metodus, kad nustatytų duomenų ląstelių ir genotipo modelius. Šis metodas dar labiau patvirtino, kad nors kai kurie ligos keliai susiliejo, genotipo skirtumai skatino atskirą signalizaciją net ir pažengusios ligos atveju.

Autoriai pažymi, kad reikalingi būsimi tyrimai, siekiant toliau apibrėžti kardiomiopatijų ir širdies nepakankamumo molekulinį pagrindą pagal lytį, amžių ir kitus demografinius rodiklius, taip pat įvairiose širdies srityse. Komanda padarė savo duomenų rinkinius ir platformą laisvai prieinamą čia.

"Mes negalėjome atlikti šio darbo be pacientų paaukotų pavyzdžių", - sakė Seidmanas. „Mūsų tikslas yra gerbti jų indėlį spartindami mokslinius tyrimus ir padarydami savo darbą prieinamą, kad kiti galėtų geriau suprasti ligą, pagerinti gydymą ir kurti širdies nepakankamumo prevencijos strategijas.

Šaltinis:

Brighamo ir moterų ligoninė

Nuoroda:

Reichart, D. ir kt. (2022) Patogeniniai variantai pažeidžia ląstelių sudėtį ir vienos ląstelės transkripciją sergant kardiomiopatijomis. Mokslas. doi.org/10.1126/science.abo1984.

.