Tyrimas suteikia naujų įžvalgų apie žmogaus širdies nepakankamumo ląstelių ir molekulinę biologiją

Tyrimas suteikia naujų įžvalgų apie žmogaus širdies nepakankamumo ląstelių ir molekulinę biologiją

Tyrinėdami širdies mėginius iš pacientų, sergančių kardiomiopatija, taip pat kontrolę nesergančių širdies ligomis, mokslininkai įgijo naujų įžvalgų apie žmogaus širdies nepakankamumo ląstelių ir molekulinę biologiją – labai mirtiną ligą, kuria serga 23 milijonai žmonių visame pasaulyje. Šie rezultatai, kuriems buvo naudojama metodika, vadinama vieno branduolio RNR sekos (snRNAseq) analize, „panaikina vyraujančią dogmą, kad širdies nepakankamumas atsiranda dėl bendro galutinio būdo“, – sako tyrimo autoriai, – „ir gali padėti ateityje plėtoti gydymo būdus, nukreiptus į selektyvius taikinius, siekiant pagerinti individualizuotą mediciną“.

Kardiomiopatija yra grupė ligų, kurios pažeidžia širdies raumenį taip, kad pablogina organo gebėjimą efektyviai pumpuoti kraują. Šios sunkios ligos yra pagrindinės širdies nepakankamumo priežastys ir pagrindinės širdies transplantacijos indikacijos. Kai kurios kardiomiopatijos, įskaitant išsiplėtusią kardiomiopatiją (DCM) ir aritmogeninę kardiomiopatiją (ACM), gali atsirasti dėl genų, koduojančių skirtingų širdies biologijos funkcijų baltymus, mutacijų.

Tačiau nežinoma, kaip patogeniniai genų variantai, susiję su DCM ir ACM, sukelia tokią didelę širdies nepakankamumo riziką. Nors buvo populiarinama idėja, kad įvairūs dirgikliai susilieja į bendrą galutinį kelią ir sukelia širdies nepakankamumą, naujos technologijos suteikia tiesioginių galimybių įvertinti, ar genotipas veikia ligos kelius. Danielis Reichartas ir jo kolegos atliko snRNAseq širdies audinių mėginiuose iš pacientų, sergančių genetiniu ir idiopatiniu (mutacijai neigiamu) DCM ir ACM, ir pacientams, neturintiems struktūrinės širdies ligos.

Reichart ir kt. naudojo mašininį mokymąsi, kad ištirtų 880 000 analizės sukurtų nuorašų. sugebėjo nustatyti skirtingus ląstelių tipus, susijusius su širdies nepakankamumo keliu, ir nustatyti jų vietas širdyje, taip pat su genotipu susijusius kelius, tarpląstelinę sąveiką ir skirtingą genų ekspresiją šioms ligoms esant vienos ląstelės skiriamajai gebai.

"Šis tinklas parodė nepaprastai aukštą genotipų prognozę kiekvienam širdies mėginiui, patvirtindamas mūsų išvadą, kad genotipai aktyvuoja labai specifinius širdies nepakankamumo kelius", - sakė autoriai. "Nors šių duomenų rinkinių apklausa suteikia nuolatinių atradimų galimybių, mūsų rezultatai pateikė reikšmingų įrodymų, kad genotipas turėjo įtakos patologiniam širdies remodeliavimui."

Šaltinis:

Amerikos mokslo pažangos asociacija

Nuoroda:

Reichart, D. ir kt. (2022) Patogeniniai variantai pažeidžia ląstelių sudėtį ir vienos ląstelės transkripciją sergant kardiomiopatijomis. Mokslas. doi.org/10.1126/science.abo1984.

.