Исследователи открывают новые генетические варианты, которые вызывают сердечные заболевания у младенцев

Исследователи из Университета штата Флорида, работающие в международном сотрудничестве, определили новые генетические варианты, которые вызывают сердечные заболевания у детей, и их исследования позволили по-новому взглянуть на роль белка, который влияет на то, как сердце качает кровь. Это открытие, которое может привести к новым методам лечения людей, страдающих сердечными заболеваниями.

В двух отдельных работах Хосе Пинто, доцент медицинского колледжа, и П. Брайант Чейз, профессор кафедры биологических наук, работали с докторантами Джейми Джонстоном и Майконом Ландим-Виейрой над изучением заболевания, вызвавшего сердце качать со слишком малой силой. Их работа была опубликована в Журнал биологической химии И в Границы в физиологии ,

Исследователи обнаружили новые взаимодействия внутри частей белка под названием тропонина, Тропонин состоит из трех частей — тропонина С, тропонина I и тропонина Т -, которые работают вместе, чтобы регулировать сердечную перекачку крови. Исследователи из стран бывшего СССР обнаружили взаимодействия тропонина С с частями тропонина Т, которые могут уменьшить силу сердцебиения, чего ученые раньше не замечали.

«Все эти белки работают как оркестр», — сказал Пинто. «Что является главным для оркестра? Чтобы быть в гармонии, в балансе. Вам нужно иметь хороший баланс, и вы должны быть в гармонии, иначе вы не будете производить хорошую музыку. Если один из этих белков не синхронизирован» с другими белками у вас не будет гармоничного или сбалансированного оркестра, и тогда это приведет к болезни ».

Большая часть предыдущих работ была посвящена взаимодействию тропонина С и тропонина I или тропонина Т и другого белка, называемого тропомиозином. Новое взаимодействие между тропонином С и тропонином Т — это «взаимодействие, которое будет модулировать, какую силу сердце генерирует при каждом сердцебиении», сказал Пинто. «Если вы увеличиваете количество этих взаимодействий, скорее всего, вы уменьшаете сокращение сердца, и если вы предотвращаете эти взаимодействия, очень вероятно, что вы увеличиваете силу сокращения в каждом сердцебиении».

Но наука иногда приводит к большему количеству вопросов, чем ответов. Соответствующее исследование тех же исследователей из бывшего СССР сообщило о новой комбинации генетических вариантов в другой части тропонина С, которая также вызывала болезнь сердца у младенцев. Вместо того, чтобы раскрыть новые взаимодействия между частями тропонина, это исследование привело исследователей к выводу, что для тропонина должна быть неизвестная роль, возможно, в клеточное ядроСказал Чейз.

В этом исследовании секвенирование ДНК показало, что у матери и отца были разные варианты, которые оба влияли на белок тропонина С. Хотя их клеточная функция была изменена таким образом, что исследователи ожидали, что у них будут проблемы с сердцем, у них не было признаков болезни сердца. У их детей, однако, были оба варианта, и хотя функционирование их клеток было более нормальным, у них развилась смертельная болезнь сердца.

«Некоторые эксперименты дают много непосредственного понимания, но в других случаях мы обнаруживаем, что просто не понимаем всего, что думаем, что делаем», — сказал Чейз. «Столько, сколько мы узнали, насколько мы понимаем, есть еще много чего неизвестного. И это те времена, которые могут в конечном итоге привести к совершенно новым, неожиданным взглядам».

Понимание взаимодействия между частями тропонина белок а также различные роли тропонина в клетках сердца помогут направлять новые методы лечения заболеваний сердца, как для заболевания, вызванного конкретными генетическими вариантами, обнаруженными исследователями, так и для заболевания сердца в целом.

«Эти заболевания вызваны, по-видимому, небольшими изменениями в ДНК», — сказал Чейз. «Есть генетические технологии, чтобы изменить это, ввести общую последовательность ДНК, но применение генетических технологий к болезням человека находится в зачаточном состоянии, и нет надежного и этичного способа применить изменения в геноме ко всем сердце пациенты, которые могли бы извлечь из этого пользу. Я уверен, что найдутся способы исправить генетические варианты ряда заболеваний, но медицинское сообщество только начинает выяснять, как сделать это безопасно для людей ».