Precision Child Health. Determinarea riscului de hipertensiune arterială, încă din copilărie, prin analiza biomakerilor de la nivelul ADN-ului necodant
Riscul de a dezvolta hipertensiune arterială ar putea fi determinat încă din copilărie, prin analiza unor regiuni din genomul uman care nu codifică proteine, însă au rol reglator important, ceea ce ar putea permite intervenții precoce pentru prevenția evenimentelor cardiovasculare. Într-un studiu recent, realizat la Hospital for Sick Children (SickKids), un centru de excelență în pediatrie din Canada, a fost evaluat impactul variantelor din genomul necodant, numit în trecut și „junk DNA”, asupra riscului de hipertensiune arterială. S-a realizat astfel primul catalog comprehensiv al genelor reglatoare pentru tensiunea arterială, cu accent pe populația pediatrică. Rezultatele sunt publicate în Cell Genomics.
Descoperirea funcției acestor gene este un pas important pentru inițiativa Precision Child Health, care are ca scop implementarea medicinei personalizate în serviciile medicale pediatrice, pentru fiecare pacient de la SickKids. De asemenea, datele vor contribui la viitoarele studii privind răspunsul la hipertensiune în țesutul cardiac și vascular pentru a se identifica markeri genomici pentru tensiunea arterială.
Aproximativ 98% din genomul uman e alcătuit din secvențe necodante și a fost considerat mult timp „junk DNA”, adică regiuni din ADN fără importanță funcțională. Proiectele care au urmat după descifrarea genomului uman arată că toate aceste regiuni conțin, însă, alte elemente, în mare parte molecule de ARN, care îndeplinesc numeroase funcții biologice. Moleculele de ARN care nu codifică proteine reprezintă un subiect important de cercetare în domeniul bolilor cardiovasculare, explorate atât ca ținte terapeutice, cât și ca biomarkeri.
Pentru realizarea noului studiu s-au folosit tehnologiii genomice de mare capacitate prin care au fost caracterizate 4608 variante genetice de la nivelul celulelor musculare netede vasculare și cardiomiocitelor. S-a folosit metoda MRPA (massively parallel reporter assay) de la SickKids și sistemele informatice de la Barcelona Supercomputing Center pentru analiza rolul funcțional al ADN-ului necodant. MRPA este o tehnică folosită în biologia moleculară pentru evaluarea simultană a activiții mai multor elemente reglatorii genetice.
Rezultatele indică o densitate mare a variantelor cu rol reglator asociate unor gene deja cunoscute sau noi, implicate în mecanismele care controlează tensiunea arterială.
Deși tehnologiile genomice au generat cantități semnificative de date în ultimele două decenii, pentru valorificarea acestor date este esențială determinarea impactului lor funcțional. Dacă modificările genetice apar în regiuni codificatoare de proteine, efectul poate fi determinat simplu pe baza codului genetic. Însă determinarea impactului variantelor din regiunile necodificatoare este mult mai dificilă.
Hipertensiune arterială are cauze complexe, care implică atât factori genetici, cât și factori de mediu. Studiile epidemiologice au indicat rolul factorilor modificabili, care țin de mediu și de stilul de viață (ex. activitatea fizică, alimentația), însă rolul factorilor genetici a fost mai dificil de demonstrat până acum. Odată cu dezvoltarea genomicii, hipertensiunea arterială a fost înțeleasă ca o afecțiune poligenică, influențată de efectul cumulat al mai multor variante genetice și s-au elucidat și alte forme monogenice de sindroame asociate HTA (boli cauzate de efectul unei singure variante genetice). Mai multe studii de asociere la nivelul genomului (GWAS) au identificat variante genetice care explică cel puțin o treime din caracterul ereditar (estimat la 30-50% din cazuri) al hipertensiunii arteriale. Cu toate acestea, până acum nu existau date suficiente legate de impactul funcțional și mecanismele moleculare asociate.
De exemplu, un studiu GWAS a identificat o variantă a genei SLC4A7 asociată cu creșterea tensiunii arteriale. Această genă este implicată în transportul sodiului prin membranele celulare, sugerând rolul său potențial în reglarea tensiunii arteriale. Alte studii au identificat variante în gene precum ATP2B1, CYP17A1 și NPR3, care au fost implicate în reglarea tensiunii arteriale, transportul sodiului și reglarea nivelurilor hormonale. Cunoașterea predispoziției unei persoane de a dezvolta hipertensiune arterială permite intervențiile timpurii care pot diminua riscul de a dezvolta boli cardiovasculare asociate și intervenții terapeutice personalizate.
Majoritatea cercetărilor privind mecanismele genetice implicate în hipertensiunea arterială au fost realizate până acum în populația adultă, astfel încât studiile precum cel realizat la SickKids sunt esențiale pentru înțelegerea etiologiei HTA la copii și a optimiza strategiile de prevenție.
Citește și
- STUDIU. Personalizarea terapiei antihipertensive, reducere dublă a tensiunii arteriale vs. creșterea dozei după standardul actual
- SHOPS-AF. Screening-ul fibrilației atriale, posibil în timpul mersului la cumpărături, prin integrarea unor senzori în mânerul coșurilor de supermarket
- Noile recomandări OMS pentru creșterea accesului la tehnologiile genomice aplicate în medicină