Alcune scoperte genetiche suggeriscono che è tempo di ripensare al modo in cui trattiamo l’insufficienza cardiaca

Nel mondo le persone affette da insufficienza cardiaca sono circa 23 milioni. Le malattie del muscolo cardiaco che rendono difficile per il cuore pompare il sangue al resto del corpo, quali la cardiomiopatia dilatativa (CMD) e la cardiomiopatia aritmogena (CMA), possono portare a insufficienza cardiaca. I trattamenti attuali tuttavia sono spesso inadeguati in quanto non prendono in considerazione queste distinte condizioni.

Un’identificazione sistematica delle molecole e dei percorsi implicati nell’insufficienza cardiaca potrebbe gettare le basi per trattamenti più efficaci. Per rendere tutto ciò possibile, un team internazionale di ricercatori ha utilizzato il sequenziamento dell’RNA a singolo nucleo (snRNAseq) per ottenere informazioni dettagliate sui cambiamenti specifici che si verificano in diversi tipi di cellule e stati cellulari.

Supportata in parte dal progetto CodingHeart, finanziato dall’UE, la loro ricerca ha prodotto risultati sorprendenti. Sebbene alcune firme genetiche siano condivise da cuori sani e cuori malati, altre invece si distinguono. Ciò mette in evidenza nuovi target candidati per la terapia e suggerisce che un trattamento personalizzato potrebbe portare a una migliore assistenza ai pazienti. Questo studio è stato pubblicato sulla rivista «Science».

«Le nostre scoperte hanno un enorme potenziale per ripensare al modo in cui trattiamo l’insufficienza cardiaca e sottolineano l’importanza di comprenderne le cause alla radice e le mutazioni che portano a cambiamenti che potrebbero alterare il funzionamento del cuore», afferma l’autrice corrispondente dello studio, la dott.ssa Christine E. Seidman in un articolo pubblicato su «Newswise». Seidman è docente di medicina formata da Thomas W. Smith presso la Harvard Medical School e direttrice del Cardiovascular Genetics Center presso il Brigham and Women’s Hospital.«Si tratta di ricerca fondamentale, ma identifica obiettivi che possono essere perseguiti sperimentalmente per promuovere future terapie», continua Seidman. «I nostri risultati sottolineano inoltre l’importanza della genotipizzazione: non solo in quanto rafforza la ricerca, ma perché può portare anche a un trattamento migliore e personalizzato per i pazienti.»

Il team di ricerca ha analizzato campioni di tessuto provenienti da 18 donatori sani e da 61 pazienti con insufficienza cardiaca da CMD, CMA o altra cardiomiopatia sconosciuta. Utilizzando il snRNAseq, i ricercatori hanno studiato le letture genetiche di singole cellule per identificare i cambiamenti cellulari e molecolari in ciascun tipo di cellula distinto.

Degli 881 000 nuclei stimati isolati da cuori sani e malati, gli scienziati hanno identificato 10 tipi cellulari principali e 71 stati trascrizionali distinti. Nei tessuti interessati da CMD e CMA, i cardiomiociti, ovvero le cellule che fanno contrarre il cuore aiutandolo a pompare il sangue al resto del corpo, erano significativamente impoveriti, mentre le cellule endoteliali e immunitarie erano aumentate. Inoltre, mentre il tessuto connettivo nei cuori malati era più spesso e presentava più cicatrici, inaspettatamente i fibroblasti, le cellule che contribuiscono alla formazione del tessuto connettivo, non erano aumentati, ma mostravano invece stati trascrizionali alterati.

Ulteriori analisi di cuori con mutazioni in alcuni geni malattia, inclusi i geni LMNA e TTN associati alla CMD e il gene PKP2 associato alla CMA, hanno identificato differenze molecolari e cellulari, nonché molteplici cambiamenti trascrizionali condivisi. Il team ha anche utilizzato approcci di apprendimento automatico per studiare schemi cellulari e genotipici nei dati. Grazie al livello notevolmente elevato di predizione dei genotipi raggiunto per ciascun campione cardiaco, i ricercatori sono stati quindi in grado di confermare che i genotipi attivano percorsi di insufficienza cardiaca molto specifici.

CodingHeart (Novel Coding Factors in Heart Disease) è ospitato dal Max Delbrück Center for Molecular Medicine dell’Associazione Helmholtz, in Germania. Il progetto terminerà a dicembre 2023.

Per maggiori informazioni, consultare:

progetto CodingHeart