В первом исследовании, в котором использовалось полногеномное секвенирование для изучения тандемного расширения повторов при заболеваниях сердца, ученые из Больницы для больных детей (SickKids) заложили основу для раннего выявления и будущих точных методов лечения кардиомиопатии.
Кардиомиопатия — это наследственное заболевание сердца, которым страдает один из 500 человек. Это заболевание влияет на структуру и функцию сердца и в конечном итоге может привести к сердечной недостаточности.
Исследование под руководством SickKids, опубликованное в журнале eBioMedicine , показывает, что тандемные повторы — форма генетической вариации — чаще возникают у людей с кардиомиопатией и могут вызывать 4% случаев. Известно, что расширение тандемных повторов (TRE) способствует возникновению более 60 состояний, часто с наследственным компонентом.
«Раньше степень участия TRE в кардиомиопатии была неясна», — говорит соруководитель исследования доктор Райан Юэнь, старший научный сотрудник программы генетики и геномной биологии. «Теперь мы знаем другой способ выявления тех, у кого более высокий риск развития этого заболевания, что в конечном итоге может помочь врачам быстрее диагностировать пациентов».
Исследовательская группа также обнаружила корреляцию между TRE в гене DIP2B и более высоким риском развития кардиомиопатии. Обнаружение этого точного местоположения TRE может помочь в разработке точных методов лечения в рамках Precision Child Health, движения SickKids, направленного на предоставление индивидуального ухода за каждым пациентом.
«Чем лучше мы понимаем генетику заболевания, тем более точными могут стать наши методы лечения, информирующие о лечении людей с кардиомиопатией и многими другими заболеваниями с генетическим компонентом», — говорит соруководитель доктор Сима Митал, старший научный сотрудник отдела генетики и генетики. Программа геномной биологии, штатный кардиолог отделения кардиологии и руководитель отдела сердечно-сосудистых исследований в SickKids.
TRE обеспечивают новую цель для вмешательств при кардиомиопатии
Команда исследовала геномы 1200 человек с кардиомиопатией. По сравнению с участниками исследования, не имеющими в анамнезе заболеваний сердца , команда Юэня обнаружила, что тандемные повторы, которые редко расширяются у людей, чаще присутствуют у людей с кардиомиопатией.
Исследователи отметили тандемные повторы в генах, которые в первую очередь влияют на сердце, особенно в левом желудочке, который отвечает за перекачку насыщенной кислородом крови в организм.
Команда также заметила, что у детей родителей, страдающих кардиомиопатией, TRE больше — феномен, известный как «генетическое предвкушение». Когда TRE становятся больше, возрастает вероятность того, что функция гена будет нарушена. Более крупные TRE также могут привести к более раннему началу и более выраженным симптомам, поэтому ученые исследуют, как смягчить их рост.
«Наша конечная цель — выяснить, есть ли способ остановить или обратить вспять это расширение, чтобы улучшить результаты лечения пациентов», — говорит Юэнь. «Понимая механизм, лежащий в основе TRE, мы могли бы помочь уменьшить их генетическое воздействие».
Новые вычислительные методы, разработанные в лаборатории Юэня и Центре прикладной геномики (TCAG) при SickKids, позволили команде полностью изучить данные последовательности генома, чтобы точно определить, где и насколько велики TRE в геноме человека.
«С помощью полногеномного секвенирования мы можем изучить TRE во всем геноме, чтобы получить более полную картину генетической предрасположенности человека », — говорит доктор Александра (Саша) Митина, научный сотрудник лаборатории Юэня и первый автор исследования.
Используя эту технологию, будущие исследования Юэня будут применять аналогичные методы для изучения областей генома, которые могут помочь ученым разработать методы лечения заболеваний, выходящих за рамки кардиомиопатии .
