Cercetările genetice identifică modificări rare ale ADN-ului care pot cauza defecte cardiace frecvente
Indiciile noi din cercetările genetice ar putea explica cauza celor mai comune defecte cardiace congenitale. O echipă de cercetători din Suedia a descoperit modificări rare ale ADN-ului în timpul dezvoltării fetale, care pot conduce la o afecțiune cunoscută sub numele de valvă aortică bicuspidă (BAV).
Publicându-și rezultatele în revista Nature Communications, cercetătorii de la KTH Royal Institute of Technology și Karolinska Institutet au identificat aproape 30 de ori mai multe gene potențial legate de BAV decât se știa anterior. Valva aortică are trei cuspe (plăci subțiri de țesut) care se deschid și se închid pentru a controla fluxul de sânge. O valvă aortică bicuspidă are doar două cuspe.
Studiul oferă o imagine mai clară despre modul în care se formează valvele cardiace, spune Pelin Sahlén, profesor asociat la KTH Royal Institute of Technology, al cărei fost student Artemy Zhigulev a condus studiul ca proiect de doctorat.
Aceaste descoperiri extind înțelegerea noastră asupra complexității genetice a BAV și oferă speranțe pentru noi metode de evaluare a riscurilor genetice.
Persoanele născute cu BAV dezvoltă adesea complicații, precum îngustarea valvei sau dilatarea aortei. Peste jumătate dintre acestea vor necesita intervenții chirurgicale la un moment dat în viață.
Cu toate acestea, cauzele fundamentale au rămas mult timp neclare. Cercetările anterioare au arătat că un număr mic de cazuri sunt cauzate de modificări ale genelor care conțin instrucțiuni pentru fabricarea proteinelor — moleculele care îndeplinesc majoritatea sarcinilor în celulă. Aceasta a explicat doar aproximativ 10% din toate cazurile, afirmă co-autorea studiului, Hanna Björck, profesor asociat la Karolinska Institutet.
„Cei mai mulți pacienți nu aveau o cauză genetică cunoscută”, afirmă ea.
Noua cercetare a orientat atenția către o altă parte a ADN-ului — regiunile de reglementare ale genomului care acționează ca niște comutatoare, activând sau dezactivând gene importante în timpul dezvoltării timpurii. Cercetătorii au studiat țesuturi apropiate de valvele cardiace de la opt persoane cu BAV și opt persoane cu valve normale.
În loc să se concentreze pe genele în sine, echipa a utilizat o tehnică numită HiCap, pentru cartografierea țintită a genomului 3D, pentru a examina modul în care ADN-ul este aranjat în interiorul celulei și cum regiunile de reglementare se conectează la genele cheie de dezvoltare.
Au descoperit că mutațiile rare în părțile de reglementare ale ADN-ului joacă probabil un rol major în cauzarea BAV. Fiecare pacient din studiu a avut mutații diferite, dar multe dintre acestea au afectat aceleași gene importante care modelează valva aortică în făt, spune Zhigulev.
„Aceasta sugerează că, deși mutațiile variază, ele interferează cu aceleași procese de dezvoltare”, afirmă el.
Una dintre descoperirile surprinzătoare este că țesuturile adulte păstrează urme ale a ceea ce a mers prost în timpul dezvoltării fetale, spune Sahlén. Modificările dăunătoare care au avut loc înainte de naștere pot fi detectate zeci de ani mai târziu. Această constatare indică faptul că mostrele de țesut adult pot fi utilizate pentru a studia problemele care au apărut inițial în etapele timpurii ale vieții.
