Как генетические мутации влияют на сердечно-сосудистые заболевания

Сотрудники лаборатории молекулярного патогенеза гипертрофической кардиомиопатии Института цитологии и генетики СО РАН, используя современные генетические технологии, экспериментально доказали, что определенные мутации в генах влекут за собой появление клинических признаков одного из заболеваний сердца.

При гипертрофической кардиомиопатии высок уровень риска внезапной смерти, особенно у молодых пациентов. Часто это заболевание до самого конца может развиваться без видимых симптомов, поэтому некоторые специалисты считают его основной причиной гибели молодых спортсменов. Болезнь вызывается мутациями в генах, которые кодируют сократительные белки миокарда.

Известны сотни вариантов мутаций, но не для всех из них связь с заболеванием достоверно подтверждена. Доказать её – задача исследовательского проекта, поддержанного грантом РНФ. Учёные анализировали истории пациентов, наблюдающихся в НМИЦ им. академика Е.Н. Мешалкина.

– Мы выбрали две мутации, найденные у реальных пациентов с гипертрофической кардиомиопатией, – рассказала руководитель лаборатории, к.б.н. Елена Дементьева. – Но на основании имеющихся данных точного ответа – приводят ли они к заболеванию – не было. Мы взяли индуцированные плюрипотентные стволовые клетки здорового донора, с помощью системы редактирования CRISPR/Cas9 ввели в них данные мутации и получили из этих клеток кардиомиоциты, мышечные клетки сердца.  

Таким образом ученые зафиксировали проявление как минимум одного из признаков заболевания (увеличение размера клеток). Это можно считать экспериментальным подтверждением участия данных мутаций в его развитии. После новых экспериментов проверят, проявятся ли у клеток другие симптомы болезни.

Такого рода исследования важны с точки зрения развития персонифицированной медицины.Она предполагает анализ генома пациента, сравнение его с базами данных, где накапливается информация о подтвержденных мутациях, вызывающих или повышающих риск возникновения той или иной патологии. По результатам проекта ученых ИЦиГ СО РАН в таких базах станет на две мутации больше. Исследователи продолжат изучать другие мутации. Теперь, надеются они, работа пойдет быстрее, так как отработана методика.

– Кроме того, в результате мы получаем клеточные модели, на которых можно изучать молекулярные механизмы развития заболевания, смотреть, как на него влияют изменения в генах, а это очень перспективно с точки зрения выработки эффективных методов своевременной диагностики и лечения, – пояснила сотрудник лаборатории Ангелина Шульгина.

В перспективе по результатам массового генетического скрининга населения и сопоставления их с базами данных о мутациях, подтвержденных с различными патологиями, система здравоохранения сможет как прогнозировать распространение этих заболеваний среди будущих поколений, так и давать рекомендации, как снизить риск их возникновения, отмечают в пресс-службе ИЦиГ СО РАН.

Фото Татьяны Осиповой