До 60 процентов риска, связанного с коронарным атеросклерозом, можно объяснить изменениями в активности сотен генов, работающих вместе в сетях в нескольких органах тела. Более того, гормоны переработки жира могут играть центральную роль в координации этой деятельности. Это основной результат исследования, которое началось почти 20 лет назад по наитию и в котором приняли участие сотни пациентов с ишемической болезнью сердца из Северной Европы. Исследование проводилось учеными из Медицинской школы Икана на горе Синай.
«Хорошо известно, что болезни коронарных артерий вызываются метаболическими нарушениями. Наши результаты показывают, что большая часть этой взаимосвязи лучше всего объясняется сложной серией мультиорганных регуляторных сетей генов, которые напоминают карты ступиц и спиц, используемые для отображения глобальных авиаперевозок», — сказал Йохан Л. М. Бьоркегрен, доктор медицинских наук, профессор генетики и геномных наук и медицины (кардиологии) и старший автор исследования, опубликованного в Nature Cardiovas Research . «Мы надеемся, что эти сетевые карты дадут исследователям механистическую основу, необходимую для борьбы с сердечно- сосудистыми заболеваниями и разработки более точных и персонализированных методов лечения».
Ишемическая болезнь сердца возникает в результате ряда метаболических нарушений, которые вызывают накопление холестерина и других факторов и закупорку коронарных артерий человека . Это может привести к сердечным приступам или инсультам. Ишемическая болезнь сердца, от которой страдают около 18,2 миллиона американцев, является наиболее распространенной причиной сердечных заболеваний в Соединенных Штатах. Факторы риска, такие как высокий уровень холестерина, высокое кровяное давление , высокий уровень сахара в крови и ожирение, могут затрагивать различные органы. Хотя недавние исследования показали, что около 20 процентов риска, связанного с этим заболеванием, могут быть связаны с небольшими различиями в последовательностях ДНК человека, очень мало известно о том, как эти различия могут влиять на активность генов.вызвать ишемическую болезнь сердца.
Чтобы решить эту проблему, исследователи изучили активность генов в семи различных тканях организма. Образцы тканей были получены у 850 эстонских пациенток во время открытой операции на груди. Пациенты принимали участие в исследовании Стокгольмско-Тартуской задачи инженерии обратной сети атеросклероза (STARNET). У шестисот пациентов была ишемическая болезнь сердца, а у остальных 250 — нет. Образцы тканей были собраны исследователями в лаборатории Арно Руусалеппа, доктора медицинских наук, главного сосудистого хирурга в больнице Тартуского университета в Эстонии.
Активность генов анализировали из следующих образцов тканей : крови, печени, скелетных мышц, висцерального абдоминального и подкожного жира, а также двух фрагментов артериальной стенки, взятых из разных отделов сердца. Доктор Бьоркегрен начал исследование более 20 лет назад, когда он учился на кардиохирурга.
«Тогда у меня было предчувствие. Достижения в секвенировании генома и проект «Геном человека» дали исследователям обещание полностью понять биологию, лежащую в основе сложных расстройств. Ученые показывали, как эти расстройства могут быть связаны с десятками крошечных различий в последовательностях ДНК, большинство из которых не являются частью каких-либо генных кодов. Таким образом, нам нужен был способ понять, как эти крошечные, но многочисленные различия в ДНК могут на самом деле вызывать метаболические нарушения и ишемическую болезнь сердца. Эти пациенты предоставили уникальную возможность восполнить этот пробел в знаниях, позволив моей команде измерить активности генов в связанных с заболеванием органах по всему телу», — сказал доктор Бьоркегрен, который также является доцентом Каролинского института в Швеции.
Активность гена определяли путем измерения уровней молекул РНК в каждом образце ткани. Эти молекулы РНК, по сути, содержат фотокопии инструкций ДНК для создания поддерживающих жизнь белков и других типов молекул РНК, которые закодированы в наших генах .
Команда доктора Бьоркегрена работала с исследователями со всего мира, чтобы проверить различные способы, которыми активность генов может быть связана с развитием ишемической болезни сердца. В частности, важную роль сыграли исследователи из лаборатории Джейсона Ковачича, доктора медицинских наук, исполнительного директора Кардиологического научно-исследовательского института Виктора Чанга в Дарлингхерсте, Австралия.
