Studie poskytuje nový pohled na buněčnou a molekulární biologii lidského srdečního selhání

Studie poskytuje nový pohled na buněčnou a molekulární biologii lidského srdečního selhání

Studiem vzorků srdce od pacientů s kardiomyopatiemi i kontrol bez srdečního onemocnění získali vědci nové poznatky o buněčné a molekulární biologii lidského srdečního selhání – vysoce smrtelného onemocnění, které postihuje 23 milionů lidí na celém světě. Tyto výsledky – využívající techniku ​​zvanou jednojaderná RNA sekvenační analýza (snRNAseq) – „vyvracejí převládající dogma, že srdeční selhání je výsledkem společné terminální cesty,“ říkají autoři studie, „a mohou vést budoucí vývoj terapií zaměřených na selektivní cíle pro zlepšení personalizované medicíny.

Kardiomyopatie je skupina onemocnění, která postihují srdeční sval způsoby, které zhoršují schopnost orgánu účinně pumpovat krev. Tato závažná onemocnění jsou hlavními příčinami srdečního selhání a hlavními indikacemi pro transplantaci srdce. Některé kardiomyopatie, včetně dilatační kardiomyopatie (DCM) a arytmogenní kardiomyopatie (ACM), mohou vznikat z mutací v genech, které kódují proteiny s různými funkcemi v srdeční biologii.

Není však známo, jak patogenní varianty v genech spojených s DCM a ACM udělují tak vysoké riziko rozvoje srdečního selhání. Zatímco byla popularizována myšlenka, že různé podněty se sbíhají na společné konečné cestě vedoucí k srdečnímu selhání, nové technologie poskytují přímé příležitosti k vyhodnocení, zda genotyp místo toho ovlivňuje dráhy onemocnění. Daniel Reichart a kolegové provedli snRNAseq ve vzorcích srdeční tkáně od pacientů s genetickou a idiopatickou (mutačně negativní) DCM a ACM au pacientů bez strukturálního srdečního onemocnění.

Reichart a kol. použil strojové učení ke zkoumání 880 000 transkriptomů, které analýza vygenerovala. byli schopni identifikovat odlišné typy buněk zapojené do dráhy srdečního selhání a identifikovat jejich umístění v srdci, stejně jako dráhy spojené s genotypem, mezibuněčné interakce a rozdílnou genovou expresi pro tato onemocnění při rozlišení jedné buňky.

"Tato síť ukázala pozoruhodně vysokou predikci genotypů pro každý vzorek srdce, což potvrzuje náš závěr, že genotypy aktivují velmi specifické dráhy srdečního selhání," uvedli autoři. "Ačkoli dotazování těchto souborů dat poskytuje pokračující možnosti objevování, naše výsledky poskytly podstatné důkazy, že genotyp ovlivnil patologickou přestavbu srdce."

Zdroj:

American Association for the Advancement of Science

Odkaz:

Reichart, D., a kol. (2022) Patogenní varianty poškozují buněčné složení a jednobuněčnou transkripci u kardiomyopatií. Věda. doi.org/10.1126/science.abo1984.

.