Η μελέτη παρέχει νέες γνώσεις για την κυτταρική και μοριακή βιολογία της ανθρώπινης καρδιακής ανεπάρκειας

Η μελέτη παρέχει νέες γνώσεις για την κυτταρική και μοριακή βιολογία της ανθρώπινης καρδιακής ανεπάρκειας

Μελετώντας δείγματα καρδιάς από ασθενείς με μυοκαρδιοπάθειες καθώς και ελέγχους χωρίς καρδιακές παθήσεις, οι ερευνητές απέκτησαν νέες γνώσεις για την κυτταρική και μοριακή βιολογία της ανθρώπινης καρδιακής ανεπάρκειας - μια εξαιρετικά θανατηφόρα ασθένεια που επηρεάζει 23 εκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως. Αυτά τα αποτελέσματα - που χρησιμοποίησαν μια τεχνική που ονομάζεται ανάλυση αλληλουχίας RNA μονού πυρήνα (snRNAseq) - «ανατρέπουν το επικρατούν δόγμα ότι η καρδιακή ανεπάρκεια προκύπτει από μια κοινή τερματική οδό», λένε οι συγγραφείς της μελέτης, «και μπορεί να καθοδηγήσουν τη μελλοντική ανάπτυξη θεραπειών που στοχεύουν επιλεκτικούς στόχους για τη βελτίωση της εξατομικευμένης ιατρικής».

Η μυοκαρδιοπάθεια είναι μια ομάδα ασθενειών που επηρεάζουν τον καρδιακό μυ με τρόπους που επηρεάζουν την ικανότητα του οργάνου να αντλεί αίμα αποτελεσματικά. Αυτές οι σοβαρές ασθένειες αποτελούν κύρια αιτία καρδιακής ανεπάρκειας και κύριες ενδείξεις για μεταμόσχευση καρδιάς. Ορισμένες μυοκαρδιοπάθειες, συμπεριλαμβανομένης της διατατικής μυοκαρδιοπάθειας (DCM) και της αρρυθμογενούς μυοκαρδιοπάθειας (ACM), μπορεί να προκύψουν από μεταλλάξεις σε γονίδια που κωδικοποιούν πρωτεΐνες με διαφορετικές λειτουργίες στην καρδιακή βιολογία.

Ωστόσο, είναι άγνωστο πώς οι παθογόνες παραλλαγές στα γονίδια που σχετίζονται με το DCM και το ACM προσδίδουν τόσο υψηλό κίνδυνο ανάπτυξης καρδιακής ανεπάρκειας. Ενώ έχει διαδοθεί η ιδέα ότι διάφορα ερεθίσματα συγκλίνουν σε μια κοινή τελική οδό για να οδηγήσουν σε καρδιακή ανεπάρκεια, οι νέες τεχνολογίες παρέχουν άμεσες ευκαιρίες αξιολόγησης εάν ο γονότυπος επηρεάζει αντίθετα τις οδούς της νόσου. Ο Daniel Reichart και οι συνεργάτες του πραγματοποίησαν snRNAseq σε δείγματα καρδιακού ιστού από ασθενείς με γενετική και ιδιοπαθή (αρνητική μετάλλαξη) DCM και ACM και σε ασθενείς χωρίς δομική καρδιακή νόσο.

Οι Reichart et al. χρησιμοποίησε τη μηχανική μάθηση για να εξετάσει τα 880.000 μεταγραφικά που δημιουργήθηκαν από την ανάλυση. μπόρεσαν να αναγνωρίσουν διαφορετικούς κυτταρικούς τύπους που εμπλέκονται στην οδό προς την καρδιακή ανεπάρκεια και να προσδιορίσουν τις θέσεις τους στην καρδιά καθώς και οδούς που σχετίζονται με τον γονότυπο, τις μεσοκυττάριες αλληλεπιδράσεις και τη διαφορική έκφραση γονιδίων για αυτές τις ασθένειες σε ανάλυση ενός κυττάρου.

«Αυτό το δίκτυο έδειξε εξαιρετικά υψηλή πρόβλεψη γονότυπων για κάθε δείγμα καρδιάς, επιβεβαιώνοντας το συμπέρασμά μας ότι οι γονότυποι ενεργοποιούν πολύ συγκεκριμένες οδούς καρδιακής ανεπάρκειας», είπαν οι συγγραφείς. «Αν και η ανάκριση αυτών των συνόλων δεδομένων παρέχει συνεχείς ευκαιρίες ανακάλυψης, τα αποτελέσματά μας παρείχαν ουσιαστικές ενδείξεις ότι ο γονότυπος επηρέασε την παθολογική αναδιαμόρφωση της καρδιάς».

Πηγή:

Αμερικανική Ένωση για την Προώθηση της Επιστήμης

Αναφορά:

Reichart, D., et al. (2022) Οι παθογόνες παραλλαγές βλάπτουν τη σύνθεση των κυττάρων και τη μεταγραφή ενός κυττάρου σε καρδιομυοπάθειες. Επιστήμη. doi.org/10.1126/science.abo1984.

.