Studien gir ny innsikt i den cellulære og molekylære biologien til menneskelig hjertesvikt

Studien gir ny innsikt i den cellulære og molekylære biologien til menneskelig hjertesvikt

Ved å studere hjerteprøver fra pasienter med kardiomyopati samt kontroller uten hjertesykdom, har forskere fått ny innsikt i celle- og molekylærbiologien til menneskelig hjertesvikt – en svært dødelig sykdom som rammer 23 millioner mennesker over hele verden. Disse resultatene - som brukte en teknikk kalt single-nucleus RNA-sekvensering (snRNAseq) analyse - "opphever et rådende dogme om at hjertesvikt skyldes en felles terminal vei," sier studieforfatterne, "og kan lede fremtidig utvikling av terapier rettet mot selektive mål for å forbedre personlig medisin."

Kardiomyopati er en gruppe sykdommer som påvirker hjertemuskelen på måter som svekker organets evne til å pumpe blod effektivt. Disse alvorlige sykdommene er ledende årsaker til hjertesvikt og ledende indikasjoner for hjertetransplantasjon. Noen kardiomyopatier, inkludert dilatert kardiomyopati (DCM) og arytmogen kardiomyopati (ACM), kan oppstå fra mutasjoner i gener som koder for proteiner med ulike funksjoner i hjertebiologien.

Hvordan de patogene variantene i gener assosiert med DCM og ACM gir en så høy risiko for å utvikle hjertesvikt er imidlertid ukjent. Mens ideen har blitt populært om at ulike stimuli konvergerer på en felles endelig vei for å føre til hjertesvikt, gir nye teknologier direkte muligheter til å evaluere om genotype i stedet påvirker sykdomsveier. Daniel Reichart og medarbeidere utførte snRNAseq i hjertevevsprøver fra pasienter med genetisk og idiopatisk (mutasjonsnegativ) DCM og ACM og hos pasienter uten strukturell hjertesykdom.

Reichart et al. brukte maskinlæring for å undersøke de 880 000 transkriptomene analysen genererte. var i stand til å identifisere distinkte celletyper involvert i veien til hjertesvikt og identifisere deres plasseringer i hjertet så vel som genotypeassosierte veier, intercellulære interaksjoner og differensielt genuttrykk for disse sykdommene ved enkeltcelleoppløsning.

"Dette nettverket viste bemerkelsesverdig høy prediksjon av genotyper for hver hjerteprøve, og bekrefter vår konklusjon om at genotyper aktiverer svært spesifikke hjertesviktveier," sa forfatterne. "Selv om avhør av disse datasettene gir kontinuerlige oppdagelsesmuligheter, ga resultatene våre betydelige bevis på at genotype påvirket patologisk ombygging av hjertet."

Kilde:

American Association for the Advancement of Science

Referanse:

Reichart, D., et al. (2022) Patogene varianter skader cellesammensetning og enkeltcelletranskripsjon i kardiomyopatier. Vitenskap. doi.org/10.1126/science.abo1984.

.