Srdcové zlyhanie je spôsobené mutáciami určitých génov, vyplýva zo štúdie

Srdcové zlyhanie je spôsobené mutáciami určitých génov, vyplýva zo štúdie

Srdcové zlyhanie je bežnou a zničujúcou chorobou, na ktorú neexistuje liek. Mnohé kardiomyopatie – choroby, ktoré sťažujú srdcu pumpovať krv, ako je dilatačná kardiomyopatia (DCM) a arytmogénna kardiomyopatia (ACM) –; môže viesť k zlyhaniu srdca, ale liečba pacientov so srdcovým zlyhaním nerieši tieto špecifické stavy.

Výskumníci z Brigham and Women's Hospital a Harvard Medical School (HMS) sa rozhodli identifikovať molekuly a signálne dráhy, ktoré môžu prispieť k zlyhaniu srdca, s cieľom poskytnúť účinnejšiu a personalizovanú liečbu. Pomocou jednoduchého sekvenovania jadrovej RNA (snRNAseq) na získanie prehľadu o špecifických zmenách, ktoré sa vyskytujú v rôznych typoch buniek a stavoch buniek, tím urobil niekoľko prekvapivých objavov. Zistili, že aj keď existujú niektoré spoločné genetické podpisy, iné sú odlišné, poskytujú nové kandidátske terapeutické ciele a predpovedajú, že personalizovaná liečba by mohla zlepšiť starostlivosť o pacienta. Výsledky sú publikované v Science.

„Naše zistenia majú obrovský potenciál prehodnotiť, ako liečime srdcové zlyhanie, a zdôrazňujú dôležitosť pochopenia jeho základných príčin a mutácií, ktoré vedú k zmenám, ktoré môžu zmeniť funkciu srdca,“ povedala spoluautorka Christine E. Seidman, MD, riaditeľka Centra pre kardiovaskulárnu genetiku v oddelení kardiovaskulárnej medicíny v Brigham, a profesor medicíny Thomas W. Smith na HMS

Toto je základný výskum, ale identifikuje ciele, ktoré je možné experimentálne sledovať, aby sa posunuli budúce terapeutické postupy. Naše výsledky tiež poukazujú na dôležitosť genotypizácie -; Genotypizácia nielen posilňuje výskum, ale môže viesť aj k lepšej, personalizovanej liečbe pacientov.“

Christine E. Seidman, spoluautorka a riaditeľka Centra kardiovaskulárnej genetiky, Divízie kardiovaskulárnej medicíny, Brigham and Women’s Hospital

Seidman a Jonathan Seidman, PhD, Henrietta B. a profesor genetiky nadácie Fredericka H. Bughera na HMS, spolupracovali s medzinárodným tímom. Na vykonanie štúdie Seidman a kolegovia analyzovali vzorky od 18 kontrolných sŕdc a 61 pacientov so srdcovým zlyhaním s DCM, ACM alebo neznámou kardiomyopatiou. Ľudské srdce sa skladá z mnohých rôznych typov buniek, vrátane kardiomyocytov (bitie srdcových buniek), fibroblastov (ktoré pomáhajú vytvárať spojivové tkanivo a prispievajú k tvorbe jaziev), buniek hladkého svalstva a mnohých ďalších. Vedci používajú snRNAseq na skúmanie genetického odčítania jednej bunky, čo umožňuje výskumníkom určiť bunkové a molekulárne zmeny v každom jednotlivom type bunky.

Z týchto údajov tím identifikoval 10 hlavných typov buniek a 71 rôznych transkripčných stavov. Zistili, že v tkanive pacientov s DCM alebo ACM boli kardiomyocyty vyčerpané, zatiaľ čo endotelové a imunitné bunky boli zvýšené. Celkovo sa veľkosť fibroblastov nezväčšila, ale vykazovali zmenenú aktivitu. Analýzy viacerých sŕdc s mutáciami v génoch špecifických chorôb -; vrátane TTN, PKP2 a LMNA odhalili molekulárne a bunkové rozdiely, ako aj niektoré bežné reakcie. Tím tiež použil prístupy strojového učenia na identifikáciu bunkových a genotypových vzorcov v údajoch. Tento prístup ďalej potvrdil, že zatiaľ čo sa niektoré dráhy ochorenia zbližovali, genotypové rozdiely podporovali odlišnú signalizáciu aj pri pokročilom ochorení.

Autori poznamenávajú, že budúce štúdie sú potrebné na ďalšie definovanie molekulárneho základu kardiomyopatií a srdcového zlyhania v závislosti od pohlavia, veku a iných demografických skupín, ako aj v rôznych oblastiach srdca. Tím tu sprístupnil svoje súbory údajov a platformu voľne.

"Nemohli by sme urobiť túto prácu bez darov vzoriek od pacientov," povedal Seidman. "Naším cieľom je oceniť ich príspevky urýchlením výskumu a sprístupnením našej práce, aby ostatní mohli prehĺbiť naše chápanie chorôb, zlepšiť liečbu a pracovať na stratégiách prevencie srdcového zlyhania."

Zdroj:

Brigham a ženská nemocnica

Referencia:

Reichart, D., a kol. (2022) Patogénne varianty poškodzujú bunkové zloženie a jednobunkovú transkripciu pri kardiomyopatiách. Veda. doi.org/10.1126/science.abo1984.

.