بهترین پیش بینی کننده های ژنتیکی آریتمی قلبی و بیماری های همزمان پنهان

در بزرگترین مطالعه ژنتیکی آریتمی قلب تا به امروز، محققان به رهبری Kazuo Miyazawa و Kaoru Ito در مرکز RIKEN برای علوم پزشکی یکپارچه (IMS) در ژاپن، کشف چندین ژن و تغییرات ژنتیکی فردی را گزارش کردند که با فیبریلاسیون دهلیزی مرتبط هستند. داده های بیش از یک میلیون نفر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و امتیاز خطر چند ژنی بر اساس داده های ژنتیکی محاسبه شد. این نمرات فیبریلاسیون دهلیزی و حتی سکته مغزی و مرگ و میر را در افراد در معرض خطر پیش بینی کرد. این مطالعه در 18 ژانویه در مجله منتشر شد ژنتیک طبیعت.

فیبریلاسیون دهلیزی زمانی رخ می دهد که قلب به سرعت و نامنظم می زند و باعث تجمع خون در دهلیز می شود. این امر خطر تشکیل لخته های خون در قلب و سپس رفتن به مغز را افزایش می دهد، جایی که می تواند جریان خون را مسدود کرده و باعث سکته شود. فیبریلاسیون دهلیزی علاوه بر سایر شرایط مانند فشار خون بالا و دیابت، با برخی از عوامل ژنتیکی مرتبط است، اما اینکه دقیقاً چگونه است، یک راز باقی مانده است.

محققان ژنوم بیش از 150000 فرد ژاپنی را مورد بررسی قرار دادند و پنج مکان را در کروموزوم‌های ما – به نام مکان‌های ژنتیکی – یافتند که قبلاً هرگز با فیبریلاسیون دهلیزی مرتبط نبودند. در میان آنها، دو مورد شامل تغییرات ژنتیکی منحصر به فرد برای جمعیت های شرق آسیا است. متاآنالیز متقابل اجداد متقابل متعاقب بیش از 1.2 میلیون نفر – همان جمعیت ژاپنی به همراه جمعیت دو مطالعه بزرگ اروپایی – به طور کلی 150 مکان ژنتیکی حیاتی را به دست آورد که از جمله 35 مکان جدید بودند. تجزیه و تحلیل بیشتر بیش از 130 ژن مرتبط با این مکان ها را نشان داد. بنابراین احتمال اینکه تغییرات در یک یا چند تا از این ژن ها منجر به فیبریلاسیون دهلیزی شود زیاد است.

ژن ها در صورت نیاز توسط پروتئین های تنظیم کننده خاصی به نام فاکتورهای رونویسی روشن و خاموش می شوند. برای یافتن فاکتورهای رونویسی که ژن‌ها را در مکان‌های مرتبط با فیبریلاسیون دهلیزی فعال می‌کنند، محققان یک تجزیه و تحلیل یکپارچه با داده‌های اپی ژنومیک انجام دادند و به دنبال پروتئین‌هایی بودند که به مکان‌های تازه کشف‌شده متصل می‌شوند. این تجزیه و تحلیل فاکتور رونویسی ERRg را نشان داد که با ژن‌هایی مرتبط بود که فرآیندهایی را که در داخل سلول‌های عضله قلب رخ می‌دهند، تنظیم می‌کنند.

با این حال، ارتباط دلیلی بر علیت نیست. برای آزمایش اینکه ERRg بیش از حد ممکن است علت مستقیم فیبریلاسیون دهلیزی باشد، محققان سلول‌های عضله قلب انسان را در آزمایشگاه رشد دادند و فعالیت ERRg را تسهیل کردند. آنها کاهش بیان چندین ژن مهم مرتبط با عملکرد قلب را یافتند. علاوه بر این، سلول های عضلانی قلب ضربان نامنظم و انقباض طولانی مدت را نشان دادند.

Kazuo Miyazawa، نویسنده اول این مطالعه می‌گوید: «تاکنون، این که کدام ژن‌ها و نحوه تنظیم رونویسی آن‌ها در پاتوفیزیولوژی فیبریلاسیون دهلیزی دخیل هستند، چندان روشن نبود. “در این مطالعه، ما یک مکانیسم کلیدی را با ادغام داده های ژنومی با داده های اپی ژنومیک و ترانسکریپتومی کشف کردیم.”

امتیاز ریسک پلی ژنیک یک ابزار آماری است که برای پیش بینی استعداد ژنتیکی افراد در برابر بیماری ها استفاده می شود. با این حال، هنگامی که این امتیازات از داده های ژنتیکی یک جمعیت به دست می آیند، برای پیش بینی خطر در جمعیت دیگر تلاش می کنند. تیم RIKEN IMS با افزودن داده های ژاپنی جدید به داده های مطالعات اروپایی، توانست پیش بینی های بهتری انجام دهد. آنها دریافتند که هر چه امتیاز بالاتر باشد، افراد جوانتر در هنگام ابتلا به فیبریلاسیون دهلیزی بودند. علاوه بر این، این امتیاز به طور قابل توجهی با سکته مغزی مرتبط بود، حتی در افرادی که فیبریلاسیون دهلیزی در آنها تشخیص داده نشده بود، و می‌توانست وقوع مرگ ناشی از سکته را پیش‌بینی کند.

میازاوا توضیح می‌دهد: «با اعمال مدل خود بر روی ژنوم یک فرد، می‌توانیم آریتمی‌های قلبی غیرقابل تشخیص بالینی یا سایر شرایط مرتبط را پیدا کنیم. “این بسیار مهم است زیرا یافتن افرادی که در معرض خطر هستند قبل از سکته مغزی، هدف هر تحلیل پیش بینی خطر است.”

یافتن افراد در معرض خطر فیبریلاسیون دهلیزی تنها اولین قدم است. مطالعه جدید همچنین به ایده هایی برای درمان منجر می شود. همانطور که میازاوا توضیح می دهد، “همانطور که ما متوجه شدیم که ERRg به احتمال زیاد در پاتوژنز فیبریلاسیون دهلیزی نقش مهمی دارد، بنابراین یک هدف بالقوه برای مداخله دارویی برای افرادی که به عنوان در معرض خطر شناسایی شده اند را نشان می دهد.”