Идентифицируя гены у пациентов и проверяя их действие на плодовых мушках, исследователи из Института медицинских открытий Сэнфорда Бернхэма Пребиса (Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute) обнаружили гены, которые способствуют развитию синдрома гипоплазии левых отделов сердца (СГЛС), редкого опасного для жизни заболевания сердца, которое встречается у младенцев. Выводы, опубликованные в научном журнале eLife, приближают ученых еще на один шаг к разгадке биологии этого сложного заболевания.
«Каждый случай СГЛС уникален, поскольку существует много разных вещей, которые могут пойти не так на раннем этапе развития сердца», — комментирует старший автор исследования Рольф Бодмер (Rolf Bodmer), директор Центра генетических нарушений и исследований старения в Институте медицинских открытий Сэнфорда Бернхэма Пребиса. «Если мы сможем выяснить, что вызывает это заболевание биологически, возможно, однажды удастся предотвратить болезнь или уменьшить осложнения для людей, живущих с ней».
У детей с СГЛС левая сторона сердца (левый желудочек) недоразвита и не может перекачивать обогащенную кислородом кровь к остальным частям тела. По оценкам Центров по контролю и профилактике заболеваний, ежегодно около 1025 детей в Соединенных Штатах рождаются с СГЛС, что составляет около 2–4% всех врожденных пороков сердца. Хотя и редко, СГЛС чрезвычайно опасен – это состояние почти всегда заканчивается фатально.
Генетика считается основной движущей силой СГЛС, но конкретные вовлеченные в это гены остаются загадкой. Чтобы найти гены, которые способствуют развитию СГЛС, исследователи секвенировали геномы 183 человек с СГЛС и их родителей, включая семью, в которой родители были генетически связаны друг с другом. Сосредоточение внимания на этом помогло исследователям сузить поиск до нескольких ключевых генов.
«Мы наследуем два разных варианта каждого гена, по одному от каждого родителя», — комментирует соавтор исследования Георг Фоглер (Georg Vogler). «Если оба родителя передают вариант гена, который может вызвать проблемы, то эффект этого варианта гена усиливается у ребенка. Из-за этого эффекта эта семья дала нам уникальную возможность найти новые гены, которые управляют СГЛС, что может не быть столь же очевидным в других семьях».
Чтобы проверить, могут ли идентифицированные ими гены способствовать развитию СГЛС, исследователи провели генетические эксперименты на сердцах плодовых мушек, которые построены с генами, аналогичными человеческим сердцам. Ученые обнаружили, что блокирование активности этих генов у мух препятствует способности их сердца сокращаться, что приводит к значительным порокам сердца.
«Несмотря на то, что потребуются дополнительные исследования, чтобы точно выяснить, как эти гены приводят к порокам сердца, одна из гипотез состоит в том, что, поскольку определенные варианты генов затрудняют сокращение сердца, кровь не может так легко течь к левой стороне сердца, тем самым ставя под угрозу его правильное формирование», — объясняет Бодмер. «Это может привести к типам аномалий, наблюдаемым при СГЛС».
Хотя исследователи определили гены, которые могут способствовать развитию СГЛС, они предупреждают, что маловероятно, что мы найдем один ген, ответственный за заболевание во всех случаях.
«СГЛС обусловлен многими генетическими факторами и факторами окружающей среды, но чем больше мы сможем пролить свет на эти факторы, тем больше у нас будет шансов найти новые способы профилактики и лечения этого заболевания», — заключил Бодмер. «Например, вполне возможно, что повышения активности одного из этих генов может быть достаточно для укрепления сердца и снижения риска сердечных осложнений у выживших людей».
Авторы другого исследования утверждают, что идентифицировали 23 гена, ответственные за врожденный порок сердца и аутизм.
Врач кардиолог, терапевт, врач функциональной диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
