Badanie dostarcza nowych informacji na temat biologii komórkowej i molekularnej niewydolności serca u człowieka

Badanie dostarcza nowych informacji na temat biologii komórkowej i molekularnej niewydolności serca u człowieka

Badając próbki serca od pacjentów z kardiomiopatiami oraz od osób kontrolnych bez chorób serca, badacze uzyskali nowy wgląd w biologię komórkową i molekularną niewydolności serca u człowieka – niezwykle śmiertelnej choroby, która dotyka 23 miliony ludzi na całym świecie. Wyniki te – w których wykorzystano technikę zwaną analizą sekwencjonowania RNA pojedynczego jądra (snRNAseq) – „obalają panujący dogmat, że niewydolność serca wynika ze wspólnej ścieżki końcowej” – twierdzą autorzy badania – „i mogą wyznaczyć przyszły rozwój terapii ukierunkowanych na selektywne cele w celu ulepszenia medycyny spersonalizowanej”.

Kardiomiopatia to grupa chorób, które wpływają na mięsień sercowy w sposób upośledzający zdolność tego narządu do skutecznego pompowania krwi. Te poważne choroby są główną przyczyną niewydolności serca i głównymi wskazaniami do przeszczepienia serca. Niektóre kardiomiopatie, w tym kardiomiopatia rozstrzeniowa (DCM) i kardiomiopatia arytmogenna (ACM), mogą wynikać z mutacji w genach kodujących białka pełniące różne funkcje w biologii serca.

Nie wiadomo jednak, w jaki sposób patogenne warianty genów związanych z DCM i ACM powodują tak wysokie ryzyko rozwoju niewydolności serca. Chociaż spopularyzowano pogląd, że różne bodźce zbiegają się na wspólnej ostatecznej drodze prowadzącej do niewydolności serca, nowe technologie zapewniają bezpośrednie możliwości oceny, czy genotyp wpływa na ścieżki choroby. Daniel Reichart i współpracownicy wykonali snRNAseq w próbkach tkanki serca od pacjentów z genetycznymi i idiopatycznymi (ujemnymi pod względem mutacji) DCM i ACM oraz od pacjentów bez strukturalnej choroby serca.

Reichart i in. wykorzystał uczenie maszynowe do zbadania 880 000 transkryptomów wygenerowanych w wyniku analizy. byli w stanie zidentyfikować różne typy komórek zaangażowanych w ścieżkę prowadzącą do niewydolności serca i zidentyfikować ich lokalizację w sercu, a także szlaki związane z genotypem, interakcje międzykomórkowe i zróżnicowaną ekspresję genów tych chorób przy rozdzielczości pojedynczych komórek.

„Sieć ta wykazała niezwykle wysoką przewidywalność genotypów dla każdej próbki serca, potwierdzając nasz wniosek, że genotypy aktywują bardzo specyficzne szlaki niewydolności serca” – twierdzą autorzy. „Chociaż badanie tych zbiorów danych zapewnia ciągłe możliwości odkryć, nasze wyniki dostarczyły istotnych dowodów na to, że genotyp wpływa na patologiczną przebudowę serca”.

Źródło:

Amerykańskie Stowarzyszenie Postępu Nauki

Odniesienie:

Reichart, D. i in. (2022) Warianty patogenne uszkadzają skład komórek i transkrypcję pojedynczych komórek w kardiomiopatiach. Nauka. doi.org/10.1126/science.abo1984.

.