Sirds mazspēju izraisa noteiktu gēnu mutācijas, pētījumu rezultāti

Sirds mazspēju izraisa noteiktu gēnu mutācijas, pētījumu rezultāti

Sirds mazspēja ir izplatīta un postoša slimība, kuru nevar izārstēt. Daudzas kardiomiopātijas – slimības, kas apgrūtina sirdij sūknēt asinis, piemēram, dilatācijas kardiomiopātija (DCM) un aritmogēna kardiomiopātija (ACM) –; var izraisīt sirds mazspēju, bet ārstēšana pacientiem ar sirds mazspēju nerisina šos īpašos apstākļus.

Brigamas un sieviešu slimnīcas un Hārvardas Medicīnas skolas (HMS) pētnieki nolēma identificēt molekulas un signālu ceļus, kas var veicināt sirds mazspēju, lai nodrošinātu efektīvāku un personalizētāku ārstēšanu. Izmantojot vienu kodola RNS sekvencēšanu (snRNAseq), lai gūtu ieskatu specifiskajās izmaiņās, kas notiek dažādos šūnu tipos un šūnu stāvokļos, komanda veica vairākus pārsteidzošus atklājumus. Viņi atklāja, ka, lai gan ir daži kopīgi ģenētiski paraksti, citi ir atšķirīgi, nodrošinot jaunus terapeitiskos mērķus un paredzot, ka personalizēta ārstēšana varētu uzlabot pacientu aprūpi. Rezultāti ir publicēti Science.

"Mūsu atklājumiem ir milzīgs potenciāls, lai pārdomātu, kā mēs ārstējam sirds mazspēju, un uzsver, cik svarīgi ir izprast tās pamatcēloņus un mutācijas, kas izraisa izmaiņas, kas var mainīt sirds darbību," sacīja līdzautore Kristīna E. Seidmena, MD, Sirds un asinsvadu ģenētikas centra direktore Sirds un asinsvadu medicīnas nodaļā Brigham un Thomas ProfessMSsor W. Smith.

Tas ir fundamentāls pētījums, taču tajā ir noteikti mērķi, kurus var eksperimentāli sasniegt, lai uzlabotu turpmāko terapiju. Mūsu rezultāti arī norāda uz genotipēšanas nozīmi -; Genotipēšana ne tikai stiprina pētniecību, bet arī var nodrošināt labāku, personalizētu pacientu ārstēšanu.

Christine E. Seidman, līdzautore un direktore, Sirds un asinsvadu ģenētikas centrs, Sirds un asinsvadu medicīnas nodaļa, Brigham and Women’s Hospital

Seidmans un Džonatans Seidmens, PhD, Henrietta B. un Frederick H. Bugher fonda ģenētikas profesors HMS, strādāja ar starptautisku komandu. Lai veiktu savu pētījumu, Seidmans un kolēģi analizēja paraugus no 18 kontroles sirdīm un 61 sirds mazspējas pacientam ar DCM, ACM vai nezināmu kardiomiopātiju. Cilvēka sirds sastāv no daudziem dažādiem šūnu tipiem, tostarp kardiomiocītiem (sirds šūnām), fibroblastiem (kas palīdz veidot saistaudus un veicina rētu veidošanos), gludās muskulatūras šūnām un daudz ko citu. Zinātnieki izmanto snRNAseq, lai pārbaudītu vienas šūnas ģenētisko nolasījumu, ļaujot pētniekiem noteikt šūnu un molekulārās izmaiņas katrā atsevišķā šūnu tipā.

No šiem datiem komanda identificēja 10 galvenos šūnu tipus un 71 dažādu transkripcijas stāvokli. Viņi atklāja, ka pacientu ar DCM vai ACM audos kardiomiocīti bija noplicināti, bet palielinājās endotēlija un imūnās šūnas. Kopumā fibroblastu izmērs nepalielinājās, bet uzrādīja mainītu aktivitāti. Vairāku siržu analīzes ar mutācijām specifiskos slimības gēnos -; ieskaitot TTN, PKP2 un LMNA, atklājās molekulārās un šūnu atšķirības, kā arī dažas kopīgas atbildes. Komanda arī izmantoja mašīnmācīšanās pieejas, lai identificētu šūnu un genotipu modeļus datos. Šī pieeja vēl vairāk apstiprināja, ka, lai gan daži slimību ceļi saplūda, genotipu atšķirības veicināja atšķirīgu signālu pārraidi pat progresējošās slimībās.

Autori atzīmē, ka turpmākie pētījumi ir nepieciešami, lai tālāk definētu kardiomiopātiju un sirds mazspējas molekulāro bāzi dzimuma, vecuma un citu demogrāfisko rādītāju, kā arī dažādās sirds zonās. Komanda ir padarījusi savas datu kopas un platformu brīvi pieejamas šeit.

"Mēs nebūtu varējuši paveikt šo darbu bez pacientu parauga ziedojumiem," sacīja Seidmans. "Mūsu mērķis ir godināt viņu ieguldījumu, paātrinot pētniecību un padarot mūsu darbu pieejamu, lai citi varētu uzlabot mūsu izpratni par slimībām, uzlabot ārstēšanu un izstrādāt stratēģijas sirds mazspējas novēršanai."

Avots:

Brigama un sieviešu slimnīca

Atsauce:

Reičarts, D. u.c. (2022) Patogēnie varianti bojā šūnu sastāvu un vienas šūnas transkripciju kardiomiopātijās. Zinātne. doi.org/10.1126/science.abo1984.

.