Исследование транскриптома выявило регуляторный ген сердечной недостаточности

Исследование транскриптома выявило регуляторный ген сердечной недостаточности

Команда из генетической лаборатории New York во главе с исследователями из Стэнфордского университета (Stanford University) выявила  регуляторный ген PPP1R3A, который, по-видимому, связан с сердечной недостаточностью.
 94 •
  0
02.07.2019

Согласно публикации в Nature Communications, ученые исследовали порядка 1400 образцов сердечной ткани – здоровых и с различными патологиями. Исследователям удалось создать регуляторные генные сети, демонстрирующие различия между здоровым сердцем и сердечной патологией, благодаря изучению экспрессии генов и генотипированию полученных образцов больных и контрольной группы с картированием локусов, регулирующих экспрессию в сердечной ткани.

«Независимо от того, как ухудшается работа сердца, мы считаем, что есть один механизм, общий для всех, который в конечном итоге приводит к сердечной недостаточности», - утверждает главный автор Юан Эшли (Euan Ashley), профессор медицины, генетики и науки о биомедицинских данных в Стэнфорде.

Ученые предполагают, что ген PPP1R3A играет ключевую роль в регуляции в сетях как у здоровых людей, так и у больных. Но в разных сетях были определены разные виды связей. Исследуя зародышевые клетки миоцитов желудочков крыс и модель мыши, разработанную для имитации перегрузки кровяным давлением, команда определила защитные факторы для сердечной недостаточности при отсутствии гена.

Основываясь на этих результатах, Эшли выдвинул гипотезу: «Если бы мы смогли каким-то образом ингибировать этот ген у людей, мы могли бы получить терапевтический препарат, который был бы способен защитить пациентов от сердечной недостаточности».

«Мы представляем глобальную карту взаимодействия генов при сердечной недостаточности и демонстрируем потенциал открытия специфичных для болезни сетей посредством описания PPP1R3A в качестве центрального регулятора сердечной недостаточности», - поясняет Эшли вместе со своей командой.

Для проведения этого исследования было собрано 1352 образца сердечной ткани. Ученые выполнили генотипирование и провели анализ экспрессии генов левого желудочка, изучив 136 образцов здоровой сердечной ткани и 177 образцов с сердечной недостаточностью. Применив различные методы исследования, в нездоровых сердцах ученые наблюдали повышенную экспрессию 793 генов, включая NPPA и NPPB, и более низкую, чем обычно, экспрессию SERCA2A и более 800 других генов.

Проведя анализ порядка 8000 генов с наиболее вариабельной экспрессией у здоровых образцов и с сердечной недостаточностью, применив метод коэкспрессии, исследователи выделили гены, связанные с сердечной недостаточностью, ремоделированием сердца, дефектами проводящих путей.

Было изучено порядка 1500 картирований локусов, регулирующих экспрессию в сердечной ткани при сердечной недостаточности, и 736 в контрольной группе. Ученые сравнили результаты этих исследований в обеих группах с результатами полногеномных ассоциаций, которые были известны ранее.

Проводя исследования, команда заметила существенную разницу между здоровыми и больными сердцами. Это побудило исследователей снизить активность или вовсе удалить ген PPP1R3A в моделях клеточных линий сердца у крыс и в мышиных моделях с трансаортальным сужением, имитирующим повышение кровяного давления.

Результаты этих и других анализов указывают на возможность защиты от сердечной недостаточности из группы риска путем вмешательства в PPP1R3A.

Проведя исследование на клетках крыс in vitro, ученые сделали вывод: «Снижение экспрессии PPP1R3A замедляет клеточную патологию при сердечной недостаточности и передачу сигналов in vitro, что выполняет регулирующую функцию».

Источник перевода: https://www.genomeweb.com/

Консультанты:

Актуальное

Главное


Партнеры

Все партнеры