Un mic studiu genetic a identificat o proteină legată de multe variante genetice care afectează funcţia inimii. Cercetătorii extind acum modelul descoperit către alte sisteme de organe şi vor să realizeze cercetări la o scară mai mare pentru a avea o înţelegere mai largă a genelor şi proteinelor implicate.
Studiile de asociere la scara genomului au arătat mai mult de 500 de variante genetice legate de funcţia cardiacă, de la rata cardiacă la ritmuri neregulate ce pot duce la accident vascular cerebral, insuficienţă cardiacă sau alte complicaţii. Dar având în vedere că majoritatea acestor variaţii fac parte din zone ale genomului ce nu codifică proteine, a rămas neclar modul exact prin care influenţează funcţia cardiacă.
Prin examinarea celulelor din inimă prelevate din mostre de piele de la şapte membri ai unei familii, cercetătorii de la University of California San Diego School of Medicine au descoperit că multe din aceste variaţii genetice influenţează funcţia cardiacă deoarece afectează legarea unei proteine numite NKX2-5.
NKX2-5 este un factor de transcripţie, ceea ce înseamnă că ajută la activarea şi dezactivarea genelor – în acest caz genele implicate în dezvoltarea cardiacă. Pentru a face asta, NKX2-5 trebuie să se lege de regiuni ale genomului ce nu implică codificarea. Aici apar variaţiile genetice.
”NKX2-5 se leagă de multe locuri diferite în genom lângă genele cardiace, deci este clar că însăşi variaţia din factor sau ADN-ul de care se leagă ar afecta acea funcţie. Ca un rezultat, am descoperit că mai multe afecţiuni cardiace pot avea un mecanism comun, în acest caz, legarea diferenţială a NKX2-5 din cauza variantelor ADN”, a spus autoarea senioară dr. Kelly A. Frazer, profesoară de pediatrie şi directoare la Institute for Genomic Medicine la UC San Diego School of Medicine, citată de sciencedaily.com.
Studiul a început cu mostre de sânge de la şapte persoane din trei generaţii dintr-o familie. Cercetătorii au preschimbat celulele din piele în celule stem pluripotente induse. Ca toate celulele stem şi cele pluripotente induse se pot reînnoi, făcând mai multe astfel de celule şi se pot diferenţia într-un tip de celule specializate. Cu combinaţia potrivită de molecule şi factori de creştere, cercetătorii au făcut celule stem pluripotente induse să devină celule cardiace.
Aceste celule chiar pot să ”bată” în vase de laborator şi pot avea aceleaşi caracteristici genetice şi moleculare ca cele ale indivizilor de la care au provenit.
Cercetătorii au efectuat o analiză a acestor celule cardiace, determinând că NKX2-5 poate lega aproximativ 38.000 de cadre în genom. Din acelea, 1.941 de variante genetice au afectat legarea NKX-2. Cercetătorii au investigat rolul acelor variante în funcţia genei cardiace şi afecţiunile legate de inimă. Una din aceste variante genetice a fost asociată cu gena SCN5A, ce codifică canalul principal prin care sodiul este transportat în celulele cardiace.
Având în vedere că rudele tind să aibă variante genetice similare, cercetătorii au fost capabili să valideze descoperirile analizând aceleaşi variante în mostre multiple.
”Există probabil mult mai multe variante genetice în genom asociate cu NKX2-5, cât şi cu alţi factori de transcripţie cardiaci importanţi, dar în studiul actual cercetătorii au identificat aproape 2.000, doar o parte din cele existente din cauză că au urmărit doar şapte persoane dintr-o singură familie şi doar un singur factor de transcripţie, se mai arată în concluziile cercetării.
Pentru a analiza mai mulţi factori de transcripţie diferiţi, în tipuri de ţesuturi diferite, cum ar fi pancreasul şi epiteliul retinei cercetătorii vor extinde acelaşi model şi la alte organe şi vor include mai multe familii în viitoarele studii.
