Studiet giver ny indsigt i den cellulære og molekylære biologi af menneskelig hjertesvigt

Studiet giver ny indsigt i den cellulære og molekylære biologi af menneskelig hjertesvigt

Ved at studere hjerteprøver fra patienter med kardiomyopatier samt kontroller uden hjertesygdom har forskere fået ny indsigt i den cellulære og molekylære biologi af menneskelig hjertesvigt - en yderst dødelig sygdom, der rammer 23 millioner mennesker verden over. Disse resultater - som brugte en teknik kaldet single-nucleus RNA-sekventeringsanalyse (snRNAseq) - "ophæver et fremherskende dogme om, at hjertesvigt skyldes en fælles terminal vej," siger undersøgelsesforfatterne, "og kan guide fremtidig udvikling af terapier rettet mod selektive mål for at forbedre personlig medicin."

Kardiomyopati er en gruppe af sygdomme, der påvirker hjertemusklen på måder, der forringer organets evne til at pumpe blod effektivt. Disse alvorlige sygdomme er førende årsager til hjertesvigt og førende indikationer for hjertetransplantation. Nogle kardiomyopatier, herunder dilateret kardiomyopati (DCM) og arytmogen kardiomyopati (ACM), kan opstå fra mutationer i gener, der koder for proteiner med forskellige funktioner i hjertebiologien.

Men hvordan de patogene varianter i gener forbundet med DCM og ACM giver en så høj risiko for at udvikle hjertesvigt er ukendt. Mens ideen er blevet populært, at forskellige stimuli konvergerer på en fælles endelig vej for at føre til hjertesvigt, giver nye teknologier direkte muligheder for at evaluere, om genotype i stedet påvirker sygdomsveje. Daniel Reichart og kolleger udførte snRNAseq i hjertevævsprøver fra patienter med genetisk og idiopatisk (mutationsnegativ) DCM og ACM og hos patienter uden strukturel hjertesygdom.

Reichart et al. brugt maskinlæring til at undersøge de 880.000 transkriptomer, analysen genererede. var i stand til at identificere forskellige celletyper involveret i vejen til hjertesvigt og identificere deres placeringer i hjertet såvel som genotype-associerede veje, intercellulære interaktioner og differentiel genekspression for disse sygdomme ved enkeltcelleopløsning.

"Dette netværk viste en bemærkelsesværdig høj forudsigelse af genotyper for hver hjerteprøve, hvilket bekræfter vores konklusion om, at genotyper aktiverer meget specifikke hjertesvigtsveje," sagde forfatterne. "Selvom afhøring af disse datasæt giver løbende opdagelsesmuligheder, gav vores resultater væsentlige beviser for, at genotype påvirkede patologisk ombygning af hjertet."

Kilde:

American Association for the Advancement of Science

Reference:

Reichart, D., et al. (2022) Patogene varianter beskadiger cellesammensætning og enkeltcelletransskription i kardiomyopatier. Videnskab. doi.org/10.1126/science.abo1984.

.