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Nuevos hallazgos genéticos ofrecen una oportunidad para el tratamiento personalizado de la insuficiencia cardíaca

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Science · 05 agosto 2022 08:30

Investigadores de Estados Unidos han utilizado la secuenciación de ARN de núcleo único para conocer los cambios específicos que se producen en los distintos tipos y estados celulares.

Investigadores del Brigham and Women's Hospital y de la Harvard Medical School (Estados Unidos) publican nuevos hallazgos genéticos que ofrecen una oportunidad para el tratamiento personalizado de la insuficiencia cardíaca, tras descubrir que esta enfermedad surge de mutaciones en distintos genes por lo que terapias adaptadas a estos cambios genéticos podrían beneficiar a los pacientes, según publican en Science.

La insuficiencia cardíaca es un trastorno común para el que no existe cura. Muchas miocardiopatías que dificultan el bombeo de sangre por parte del corazón, como la miocardiopatía dilatada (MCD) y la miocardiopatía arritmogénica (MCA), pueden conducir a la insuficiencia cardíaca, pero los tratamientos para pacientes con insuficiencia cardíaca no tienen en cuenta estas condiciones distintas.

Los investigadores se propusieron identificar las moléculas y vías que pueden contribuir a la insuficiencia cardíaca, con el objetivo de informar sobre un tratamiento más eficaz y personalizado. Utilizando la secuenciación de ARN de núcleo único (snRNAseq) para conocer los cambios específicos que se producen en los distintos tipos y estados celulares, el equipo hizo varios descubrimientos sorprendentes.

Descubrieron que, si bien hay algunas firmas genéticas compartidas, otras son distintas, lo que proporciona nuevas dianas candidatas para la terapia y predice que el tratamiento personalizado podría mejorar la atención a los pacientes.

"Nuestros hallazgos tienen un enorme potencial para replantear el tratamiento de la insuficiencia cardíaca y señalan la importancia de comprender sus causas profundas y las mutaciones que conducen a cambios que pueden alterar el funcionamiento del corazón", destaca la coautora Christine E. Seidman.

Según señala, "se trata de una investigación fundamental, pero que identifica objetivos que pueden perseguirse experimentalmente para impulsar futuras terapias. Nuestros hallazgos también apuntan a la importancia del genotipado --ñade-: no sólo potencia la investigación, sino que también puede conducir a un tratamiento mejor y personalizado para los pacientes".

Seidman y Jonathan Seidman colaboraron con un equipo internacional. Para llevar a cabo su estudio, analizaron muestras de 18 corazones humanos de control y 61 de pacientes con MCD, MCA o una miocardiopatía desconocida.

El corazón humano está compuesto por muchos tipos de células diferentes, como los cardiomiocitos, los fibroblastos, las células musculares lisas y muchas otras. Los científicos utilizan snRNAseq para observar la lectura genética de una sola célula, lo que permite a los investigadores determinar los cambios celulares y moleculares en cada tipo de célula.

A partir de estos datos, el equipo identificó 10 tipos de células principales y 71 estados transcripcionales distintos. Descubrieron que en el tejido de los pacientes con MCD o MCA, los cardiomiocitos estaban reducidos, mientras que las células endoteliales e inmunitarias estaban aumentadas. En general, los fibroblastos no aumentaban pero mostraban una actividad alterada.

Los análisis de varios corazones con mutaciones en determinados genes de la enfermedad, como TTN, PKP2 y LMNA, revelaron diferencias moleculares y celulares, así como algunas respuestas compartidas. El equipo también utilizó métodos de aprendizaje automático para identificar patrones celulares y de genotipo en los datos. Este enfoque confirmó además que, aunque algunas vías de la enfermedad convergían, las diferencias de genotipo promovían señales distintas, incluso en la enfermedad avanzada.

Los autores señalan que se necesitan estudios futuros para definir mejor los fundamentos moleculares de las miocardiopatías y la insuficiencia cardíaca en función del sexo, la edad y otros factores demográficos, así como de las distintas zonas del corazón. El equipo ha puesto a disposición del público sus conjuntos de datos y su plataforma.

"No habríamos podido realizar este trabajo sin las donaciones de muestras de los pacientes -reconoce Seidman-. Nuestro objetivo es honrar sus contribuciones acelerando la investigación y haciendo que nuestro trabajo esté disponible para que otros puedan seguir avanzando en lo que entendemos sobre la enfermedad, mejorar el tratamiento y trabajar en estrategias para prevenir la insuficiencia cardíaca".

Referencia: Science. 2022;377(6606):eabo1984. doi:10.1126/science.abo1984

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