Poznanie mechanizmów mutacji genetycznych może stanowić klucz do opracowania nowych leków dla wybranej grupy pacjentów. Sekwencjonowanie genomu pozwala pogłębić wiedzę na temat zależności między genami a chorobą. Badania dowodzą, że polimorfizm pojedynczego nukleotydu może zwiększyć ryzyko określonych chorób sercowo-naczyniowych. Obecnie metody pozwalające na lepsze ich poznanie są znacznie ograniczone. Jednym z przykładów takich chorób jest kardiomiopatia rozstrzeniowa, związana z mutacją w genie LMNA. Badania genetyczne LMNA nie są rutynowo oferowane wszystkim pacjentom z kardiomiopatią rozstrzeniową. Diagnoza molekularna jest pomocna w celu określenia etiologii choroby, przewidywania przebiegu klinicznego, zaś mutacje w genach kodujących kanały jonowe odpowiadają za duży odsetek (75%) przypadków zespołu długiego QT (LQTS). Badania tych genów pozwalają na wybór odpowiedniej terapii, skutecznej tylko u pacjentów z mutacjami. Wykazano, że dodatnie wyniki testów genetycznych przyspieszają czas rozpoczęcia terapii, a wcześniejsze wykrycie – zwiększa szansę wyleczenia oraz modyfikacji stylu życia. 

Poziom trójglicerydów w osoczu jest dziedziczny i skorelowany z ryzykiem choroby niedokrwiennej serca (CHD). Mutacja w sekwencji kodującej jest związana z osoczowym poziomem trójglicerydów, co potwierdzają badania prowadzone w ramach Exome Sequencing Project. Chodzi tu o mutację w genie kodującym apolipoproteinę C3 (APOEC3). Wykorzystanie analiz genetycznych pozwala na odpowiedni dobór terapii. Przegląd badań z randomizacją wykazał, że osoby z największym obciążeniem genetycznym odniosły największe korzyści kliniczne ze stosowanego leczenia statynami.

Dlaczego testy genetyczne nie są szeroko stosowane?

– Największą przeszkodą jest brak wiedzy na temat testów genetycznych ze strony kardiologów i świadczeniobiorców – mówi Kiran Musunuru, kardiolog i genetyk z Penn Cardiovascular Institute. Ponadto wątpliwości co do zwrotu kosztów badań mogą odrzucać specjalistów przed ich stosowaniem u pacjentów. – Niepewność dotycząca kosztów badań może zniechęcać kardiologów do ich zamówienia – dodaje Rader. Kolejną barierą jest brak doradztwa genetycznego, pozwalającego na zwiększenie świadomości pacjentów na temat konsekwencji stosowania testów genetycznych. W diagnostyce klinicznej kładzie się nacisk na wywiad rodzinny, dlatego jeśli u pacjenta podejrzewa się chorobę genetyczną, a nikt w jego rodzinie nie ma tego schorzenia, lekarz kardiolog może nie mieć powodu podejrzewać, iż ma ona podłoże genetyczne.

Sekwencjonowanie pojedynczej nici RNA (scRNA)

Metoda sekwencjonowania scRNA okazała się wyjątkowo przydatna w przypadku identyfikacji mechanizmów regulujących powstawanie wczesnych chorób serca. Ułatwia ona identyfikację rzadkich typów komórek, analizę pojedynczych typów oraz różnicowanie komórek macierzystych. Ponadto metoda pozwala na obiektywną ocenę heterogeniczności komórek oraz analizę transkryptomu każdej komórki w danej próbce przy wysokiej rozdzielczości. Sc-RNA zastosowano do profilowania szerokiego zakresu komórek układu sercowo-naczyniowego. W 2016 r. dwie niezależne grupy badawcze wygenerowały komórki serca na różnych etapach rozwoju. Na podstawie przeprowadzonych badań wykazano, że niedobór białka Nkx-2,5 prowadzi do poważnych wad dojrzewania kardiomiocytów. Odkrycia te sugerują, że zrozumienie patogennych mechanizmów wad serca na poziomie komórkowym ma kluczowe znaczenie w dokładnym poznaniu etiologii choroby. Obecnie prowadzonych jest wiele badań przedklinicznych z wykorzystaniem powyższej metody. Przy użyciu sekwencjonowania RNA serc badanych myszy udało się odkryć specyficzne defekty komórkowe. W tym celu zastosowano model dziecięcej kardiomiopatii mitochondrialnej.