I ricercatori del Karolinska Institutet hanno condotto un’indagine completa su come i geni che sono alla base di condizioni metaboliche come i disturbi lipidici, il diabete e l’obesità lavorano insieme per causare malattie cardiovascolari.

Il lavoro è stato condotto da Johan Björkegren, ricercatore presso il Karolinska Institutet e professore presso la Icahn School of Medicine del Monte Sinai, USA, ed è il risultato di 20 anni di lavoro iniziati quando Johan Björkegren si formò una volta con l’ambizione di diventare un cardiochirurgo.

Nello studio pubblicato in Ricerca sulla natura cardiovascolaree I ricercatori hanno dimostrato che fino al 60% dei rischi genetici per le malattie cardiovascolari può essere spiegato dalle cosiddette reti di geni regolatori.

Geni specifici nei tessuti metabolici

I ricercatori hanno eseguito un ampio sequenziamento dell’RNA di tessuti metabolici come fegato, tessuto adiposo e muscolo scheletrico, nonché la parete vascolare in centinaia di pazienti con e senza malattie cardiovascolari. Sulla base di questi, possono calcolare reti regolatorie geniche È risultato essere attivo all’interno e tra i tessuti metabolici e la parete del vaso.

In totale, i ricercatori hanno identificato 224 di queste reti che insieme contribuiscono allo sviluppo di malattie cardiovascolari. 135 reti sono state specificamente identificate nella parete del vaso sclerotico, nel fegato, nel muscolo o in uno dei tessuti adiposi presenti nel campione.

D’altra parte, le restanti 89 reti rappresentano geni che hanno interagito attraverso molti di questi tessuti. Nello studio è stato dimostrato che queste reti transfrontaliere sono di particolare importanza per lo sviluppo delle malattie cardiovascolari. Lo studio si basa su campioni di sette diversi tipi di tessuto prelevati da un totale di 850 pazienti, con o senza malattie cardiovascolari, durante varie forme di cardiochirurgia.

Piccoli cambiamenti nei geni chiave possono avere un grande effetto su altri tessuti

Per evidenziare l’importanza di reti genetiche specifiche, i ricercatori hanno effettuato confronti con il funzionamento del traffico aereo:

Proprio come i ritardi aeroportuali spesso influiscono sulle traiettorie di volo nell’intera rete di traffico, abbiamo scoperto che un piccolo cambiamento nell’attività dei geni chiave nei tessuti può essere di grande importanza per l’attività dei geni in tessuti completamente diversi del corpo, afferma Johann Björkgren.

In particolare, le reti attive tra i tessuti si sono rivelate centrali sia per lo sviluppo che per il rischio genetico di malattie cardiovascolari. I ricercatori hanno inoltre cercato risposte alla domanda sul perché alcuni geni all’interno di queste reti interagiscono attraverso i confini dei tessuti e hanno trovato prove di segnali diffusi sotto forma di fattori endocrini, in particolare dal tessuto adiposo precedentemente in gran parte sconosciuto. Le cosiddette forme ricombinanti di dozzine di questi agenti sono state testate nei topi con effetti evidenti sui livelli ematici di colesterolo e zucchero.

La mappa delle reti genetiche può fornire una terapia personalizzata

I risultati sono importanti per fornire una migliore panoramica di come funzionano i singoli geni e “Brani“Coloro che sono già stabiliti in questi stati di malattia interagiscono.

Le reti di regolamentazione forniscono un quadro meccanicistico all’interno del quale i singoli geni candidati possono essere collocati all’interno del contesto più ampio in cui effettivamente esistono.

Ritiene che un quadro di questo tipo sarà fondamentale per lo sviluppo della cosiddetta medicina di precisione in cui i pazienti dovrebbero essere diagnosticati e trattati in base al modo in cui i loro geni unici interagiscono con i fattori di rischio nell’ambiente. Come trattamento personalizzato.

Qui, le reti di geni regolatori possono svolgere un ruolo centrale come modello esplicativo per gli strumenti di screening sempre più sofisticati che abbiamo oggi a nostra disposizione, afferma Björkgren.

Nel presente studio, l’RNA è stato isolato da interi tessuti costituiti dalla maggior parte dei tipi di cellule: ciò influisce sull’accuratezza delle reti, che oggi possono essere confrontate con le prime immagini in bianco e nero.

Con tecniche più complesse come il sequenziamento dell’RNA unicellulare, l’accuratezza delle reti migliorerà gradualmente, dopodiché l’area di utilizzo delle reti può essere tradotta dalla ricerca attuale in lavoro clinico per la diagnosi e il trattamento dei pazienti.

Materiale scientifico:

Un quadro meccanicistico per le malattie cardiovascolari e le malattie coronariche – Uno studio di ingegneria di rete aterosclerotica inversa a Stoccolma – Tartu (STARNET)e Ricerca sulla natura cardiovascolare

Chiamata:

Johan Björkegren, Professore e Ricercatore, Dipartimento di Medicina, Huddinge, Karolinska Institutet, Scuola di Medicina Icahn al Monte Sinai, [email protected]; [email protected]