Tutkimus tarjoaa uusia näkemyksiä ihmisen sydämen vajaatoiminnan solu- ja molekyylibiologiasta

Tutkimus tarjoaa uusia näkemyksiä ihmisen sydämen vajaatoiminnan solu- ja molekyylibiologiasta

Tutkimalla sydännäytteitä kardiomyopatiaa sairastavilta potilailta sekä verrokkeilta, joilla ei ole sydänsairautta, tutkijat ovat saaneet uusia näkemyksiä ihmisen sydämen vajaatoiminnan solu- ja molekyylibiologiasta – erittäin kuolemaan johtavasta sairaudesta, joka vaikuttaa 23 miljoonaan ihmiseen maailmanlaajuisesti. Nämä tulokset – joissa käytettiin tekniikkaa, jota kutsutaan yhden ytimen RNA-sekvensointi (snRNAseq) -analyysiksi – "muokkaavat vallitsevan dogman, jonka mukaan sydämen vajaatoiminta johtuu yhteisestä terminaalireitistä", sanoivat tutkimuksen tekijät, "ja voivat ohjata tulevaa kehitystä selektiivisiin kohteisiin kohdistettujen hoitojen kehittämisessä henkilökohtaisen lääketieteen parantamiseksi."

Kardiomyopatia on ryhmä sairauksia, jotka vaikuttavat sydänlihakseen tavalla, joka heikentää elimen kykyä pumpata verta tehokkaasti. Nämä vakavat sairaudet ovat johtavia sydämen vajaatoiminnan syitä ja johtavia merkkejä sydämensiirrosta. Jotkut kardiomyopatiat, mukaan lukien laajentuva kardiomyopatia (DCM) ja arytmogeeninen kardiomyopatia (ACM), voivat johtua mutaatioista geeneissä, jotka koodaavat proteiineja, joilla on erilaisia ​​​​toimintoja sydämen biologiassa.

Ei kuitenkaan tiedetä, kuinka DCM:ään ja ACM:ään liittyvien geenien patogeeniset variantit antavat niin suuren sydämen vajaatoiminnan riskin. Vaikka ajatus siitä, että eri ärsykkeet konvergoituvat yhteiselle lopulliselle reitille johtaa sydämen vajaatoimintaan, on suosittu ajatus, uudet teknologiat tarjoavat suoria mahdollisuuksia arvioida, vaikuttaako genotyyppi sen sijaan sairauden reitteihin. Daniel Reichart ja kollegat suorittivat snRNAseq:n sydänkudosnäytteistä potilailta, joilla oli geneettinen ja idiopaattinen (mutaationegatiivinen) DCM ja ACM, sekä potilailta, joilla ei ollut rakenteellista sydänsairautta.

Reichart et ai. käytti koneoppimista tutkiakseen analyysin tuottamia 880 000 transkriptiota. pystyivät tunnistamaan eri solutyyppejä, jotka osallistuvat sydämen vajaatoimintaan johtavaan reittiin, ja tunnistamaan niiden sijainnin sydämessä sekä genotyyppiin liittyvät reitit, solujen väliset vuorovaikutukset ja erilainen geeniekspressio näille sairauksille yksisoluisella erottelukyvyllä.

"Tämä verkosto osoitti huomattavan korkeaa genotyyppien ennustetta jokaiselle sydännäytteelle, mikä vahvistaa johtopäätöksemme, että genotyypit aktivoivat erittäin spesifisiä sydämen vajaatoimintareittejä", kirjoittajat sanoivat. "Vaikka näiden tietokokonaisuuksien kysely tarjoaa jatkuvia löytömahdollisuuksia, tuloksemme tarjosivat merkittävää näyttöä siitä, että genotyyppi vaikutti sydämen patologiseen uudelleenmuodostukseen."

Lähde:

American Association for Advanced of Science

Viite:

Reichart, D., et ai. (2022) Patogeeniset variantit vahingoittavat solujen koostumusta ja yksisoluista transkriptiota kardiomyopatioissa. Tiede. doi.org/10.1126/science.abo1984.

.