Insuficiența cardiacă este cauzată de mutații ale anumitor gene, rezultatele studiului

Insuficiența cardiacă este cauzată de mutații ale anumitor gene, rezultatele studiului

Insuficiența cardiacă este o boală comună și devastatoare pentru care nu există tratament. Multe cardiomiopatii – boli care îngreunează inima pomparea sângelui, cum ar fi cardiomiopatia dilatată (DCM) și cardiomiopatia aritmogenă (ACM) –; poate duce la insuficiență cardiacă, dar tratamentele pentru pacienții cu insuficiență cardiacă nu abordează aceste afecțiuni specifice.

Cercetătorii de la Brigham and Women's Hospital și Harvard Medical School (HMS) și-au propus să identifice moleculele și căile de semnalizare care pot contribui la insuficiența cardiacă, cu scopul de a oferi un tratament mai eficient și mai personalizat. Folosind secvențierea ARN nuclear unic (snRNAseq) pentru a obține informații despre schimbările specifice care apar în diferite tipuri de celule și stări de celule, echipa a făcut câteva descoperiri surprinzătoare. Ei au descoperit că, deși există unele semnături genetice comune, altele sunt diferite, oferind noi ținte terapeutice candidate și prezicând că tratamentul personalizat ar putea îmbunătăți îngrijirea pacientului. Rezultatele sunt publicate în Science.

„Descoperirile noastre au un potențial extraordinar de regândire a modului în care tratăm insuficiența cardiacă și evidențiază importanța înțelegerii cauzelor sale fundamentale și a mutațiilor care duc la schimbări care pot modifica funcția inimii”, a spus co-autorul Christine E. Seidman, MD, director al Centrului de Genetică Cardiovasculară din Divizia de Medicină Cardiovasculară de la Brigham și Thomas W. Smith Profesor de Medicină la HMS.

Aceasta este o cercetare de bază, dar identifică ținte care pot fi urmărite experimental pentru a avansa viitoarele terapii. Rezultatele noastre indică, de asemenea, importanța genotipării -; Genotiparea nu numai că întărește cercetarea, dar poate duce și la un tratament mai bun și personalizat pentru pacienți.”

Christine E. Seidman, co-autor și director, Centrul de Genetică Cardiovasculară, Divizia de Medicină Cardiovasculară, Spitalul Brigham și Femei

Seidman și Jonathan Seidman, PhD, Henrietta B. și Frederick H. Bugher, profesor de genetică la HMS, au lucrat cu o echipă internațională. Pentru a-și desfășura studiul, Seidman și colegii săi au analizat mostre de la 18 inimi de control și 61 de pacienți cu insuficiență cardiacă cu DCM, ACM sau o cardiomiopatie necunoscută. Inima umană este alcătuită din multe tipuri diferite de celule, inclusiv cardiomiocite (celule cardiace care bat), fibroblaste (care ajută la formarea țesutului conjunctiv și contribuie la formarea cicatricilor), celule musculare netede și multe altele. Oamenii de știință folosesc snRNAseq pentru a examina citirea genetică a unei singure celule, permițând cercetătorilor să determine modificările celulare și moleculare în fiecare tip individual de celulă.

Din aceste date, echipa a identificat 10 tipuri majore de celule și 71 de stări transcripționale diferite. Ei au descoperit că în țesutul pacienților cu DCM sau ACM, cardiomiocitele au fost epuizate, în timp ce celulele endoteliale și imune au fost crescute. În general, fibroblastele nu au crescut în dimensiune, dar au prezentat o activitate alterată. Analize de inimi multiple cu mutații în genele specifice bolii -; inclusiv TTN, PKP2 și LMNA au dezvăluit diferențe moleculare și celulare, precum și unele răspunsuri comune. Echipa a folosit, de asemenea, abordări de învățare automată pentru a identifica modelele de celule și genotip în date. Această abordare a confirmat în continuare că, în timp ce unele căi ale bolii au convergit, diferențele de genotip au promovat semnalizare distinctă chiar și în boala avansată.

Autorii notează că studiile viitoare sunt necesare pentru a defini în continuare baza moleculară a cardiomiopatiilor și insuficienței cardiace în funcție de sex, vârstă și alte categorii demografice, precum și în diferite zone ale inimii. Echipa și-a pus la dispoziție gratuit seturile de date și platforma aici.

„Nu am fi putut face această muncă fără donații de mostre de la pacienți”, a spus Seidman. „Obiectivul nostru este să le onorăm contribuțiile prin accelerarea cercetării și făcând munca noastră disponibilă, astfel încât alții să ne poată progresa înțelegerea bolii, să îmbunătățească tratamentul și să lucreze la strategii de prevenire a insuficienței cardiace.”

Sursă:

Brigham and Women's Hospital

Referinţă:

Reichart, D., și colab. (2022) Variantele patogene afectează compoziția celulelor și transcripția unicelulară în cardiomiopatii. Ştiinţă. doi.org/10.1126/science.abo1984.

.