Medical card
A bad doctor treats the disease, a good doctor treats the cause of the disease.
  • гепатит
  • Недели беременности

    Беременность по неделям

  • Сколько живут с диагнозом рак
  • Как рыбий жир может уменьшить воспаление

Новое исследование раскрывает биологические факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний

2024-05-14 13:09:34

За последние 15 лет исследователи выявили сотни регионов человеческого генома, связанных с риском сердечного приступа. Однако у исследователей нет эффективных способов изучить, как эти генетические варианты молекулярно связаны с сердечно-сосудистыми заболеваниями, что ограничивает усилия по разработке методов лечения.



Чтобы упростить анализ сотен генетических вариантов, связанных с ишемической болезнью сердца (ИБС), группа исследователей под руководством исследователей из Бригама и Женской больницы в сотрудничестве с Институтом Броуда Массачусетского технологического института и Гарвардской и Стэнфордской медицины объединила множественное секвенирование и экспериментальные методы. чтобы составить карту взаимосвязи между известными вариантами ИБС и биологическими путями, на которые они влияют.


В исследовании , опубликованном в журнале Nature , ученые применили этот метод к эндотелиальным клеткам , выстилающим кровеносные сосуды. Команда обнаружила, что ключевой биологический механизм, участвующий в редком сосудистом заболевании, может влиять на риск ИБС.


«Изучение того, как сотни областей генома, индивидуально или в группах, влияют на риск сердечного приступа, может быть кропотливым процессом», — сказал автор-корреспондент Раджат Гупта, доктор медицинских наук из отделения генетики и сердечно-сосудистой медицины Бригамской и женской больницы.


«Мы решили, что нам нужны более качественные карты, показывающие, как генетические варианты влияют на экспрессию генов и как гены влияют на биологические функции. Если бы мы могли объединить эти два типа карт, мы могли бы установить более широкую связь между вариантами и биологическими функциями».



Техника картирования, разработанная исследователями, называется подходом «вариант-ген-программа» (V2G2P).


Во-первых, в сотрудничестве с исследователями из Стэнфордского медицинского университета они сопоставили локусы ИБС, ранее идентифицированные в ходе полногеномных исследований ассоциаций, с генами, на которые влияют эти генетические варианты. Затем они использовали CRISPRi-Perturb-seq, технологию, разработанную в Институте Броуда Массачусетского технологического института и Гарварде, чтобы «удалить» тысячи генов, связанных с ИБС, по одному, и изучить, как каждая делеция влияет на экспрессию всех генов. другие гены в этой клетке.


В общей сложности исследователи секвенировали 215 000 эндотелиальных клеток, чтобы определить, как 2300 «делеций» повлияли на экспрессию 20 000 других генов в каждой клетке. С помощью прикладных алгоритмов машинного обучения они смогли идентифицировать биологические механизмы, которые, по всей видимости, были связаны с вариантами, связанными с САПР.


В частности, исследователи обнаружили, что 43 из 306 вариантов, связанных с ИБС, в эндотелиальных клетках были связаны с генами сигнального пути кавернозных мальформаций головного мозга (CCM).


CCM — редкое, разрушительное сосудистое заболевание, поражающее мозг, но исследователи предположили, что более мелкие и тонкие мутации в генах, участвующих в CCM, могут способствовать риску ИБС, влияя на воспаление сосудов, тромбоз и структурную целостность эндотелия. Более того, исследователи подчеркнули ранее непризнанную роль гена TLNRD1 в регуляции пути CCM наряду с другими известными регуляторами CCM и предположили, что TLNRD1 может быть вовлечен как в ИБС, распространенное заболевание, так и в CCM, редкое заболевание.


В дальнейшем исследователи надеются изучить пациентов с эндотелиальными вариантами ИБС, а также пациентов с ККМ, чтобы определить, существуют ли особые возможности для лечения этих групп населения. Что касается последнего, исследователи заинтересованы в том, чтобы определить, может ли дальнейшее исследование TLNRD1 привести к улучшению форм генетического тестирования и стратификации риска.


Это исследование было сосредоточено на эндотелиальных клетках, которые выстилают кровеносные сосуды и, как все чаще считается, влияют на риск ИБС. Они исследовали эндотелиальные механизмы, не связанные с метаболизмом липидов (известный фактор риска ИБС при использовании эффективных методов лечения, таких как статины), в надежде раскрыть другие механизмы, определяющие риск ИБС, для которых еще могут быть разработаны методы лечения.


«Теперь, когда мы знаем больше об этой коллекции вариантов эндотелиальных клеток, мы можем вернуться к пациентам, у которых они есть, чтобы увидеть, есть ли у них разные клинические особенности или по-разному ли они реагируют на методы лечения, которые мы уже используем», — сказал Гупта.


«Мы также сосредоточены на последствиях этого исследования для пациентов с ККМ. Это совпадение, что в ходе этого генетического скрининга, предназначенного для изучения ишемической болезни сердца, мы выявили новые гены, отвечающие за редкое сосудистое заболевание, ККМ. Возможно, теперь мы сможем лучше описать факторы риска. и пути, которые ведут его».


Помимо ИБС и ККМ, исследователи подчеркивают, что подход V2G2P можно использовать для изучения биологических механизмов, вызывающих любое заболевание, для которого тип клеток, соответствующий этому заболеванию, может быть генетически модифицирован в лаборатории.


«Примечательно, что этот беспристрастный, систематический подход, при котором мы удалили все гены-кандидаты ИБС в одном эксперименте, прямо указал нам на новые гены и пути, которые ускользнули от внимания. Этот подход станет мощной стратегией для изучения многих других заболеваний, при которых генетические факторы риска еще предстоит обнаружить», — сказал соавтор Джесси Энгрейтц, доктор философии, доцент кафедры генетики в Стэнфордском медицинском университете.


Оставьте комментарии и отзывы!

Используйте нормальные имена. Ваш комментарий будет опубликован после проверки.

(обязательно)