Genetyka rozwoju serca
Rozwój każdego żywego organizmu jest złożony i inicjowanie powstawania białek wymaga aktywności sieci licznych genów. Projekt "Definition of a genetic network involved in congenital heart disease" (CARDIOGENET) badał wpływ nieprawidłowości genu czynnika transkrypcyjnego z kasetą T (Tbx1) na rozwój serca. Zaburzenia funkcjonowania genu Tbx1 występują przy utracie (delecji) pewnego obszaru chromosomu 22, co prowadzi do zespołu DiGeorge'a. Do objawów tego zespołu należą choroby serca, opóźnienie w rozwoju mowy i rozszczep podniebienia. Analiza wpływa genu Tbx1 na funkcjonowanie sieci genów da naukowcom ogólny obraz interakcji genowych w rozwoju wrodzonych chorób serca. Członkowie zespołu badania CARDIOGENET przyjęli nowe podejście do analizy danych. Zidentyfikowano potencjalne geny docelowe i potwierdzono ich działanie w żywych kulturach tkanek ludzkich (in vitro) i w modelu myszy. Dane z modelu myszy z powodzeniem scalono z danymi pacjentów, co pozwoliło wyjaśnić znaczenie różnych cząsteczek RNA i białek związanych z genem Tbx1. Naukowcy z projektu CARDIOGENET uzyskali również zaawansowane zestawy danych na temat sieci RNA u myszy. Obejmowały one informacje na temat oddziaływań cząsteczkowych na wszystkich poziomach, w tym zmian innych niż zmiany sekwencji DNA (epigenetycznych) i modyfikacji post-transkrypcyjnych. Transkrypcja jest pierwszym, bardzo istotnym etapem ekspresji genu, w którym DNA jest przepisywane na RNA. Badanie wzajemnych oddziaływań czynników transkrypcyjnych ukazało rozwój serca z nowej perspektywy. Na przykład modyfikacje histonów w DNA i cząsteczkach mikroRNA mają wpływ na przyłączanie czterech czynników transkrypcyjnych, wiążących DNA. Prace w ramach projektu CARDIOGENET podkreśliły znaczenie genów i czynników transkrypcyjnych w rozwoju serca. W przypadku pacjentów z wrodzonymi chorobami serca istotne jest nie tylko zrozumienie samej choroby, lecz tworzenie długoterminowych prognoz dotyczących stanu zdrowia. Dzięki projektowi naukowcy zyskali zestaw genów uczestniczących w rozwoju serca, aby móc prowadzić badania przesiewowe pod kątem mutacji w tych genach u pacjentów z wrodzonymi chorobami serca. Badając te geny, będzie można rozpoznawać choroby, zapobiegać ich rozwojowi i udzielać wartościowych porad genetycznych. Jako że genetyczne podłoże wrodzonych chorób serca może powodować też zaburzenia rozwojowe innych narządów i układów, badanie CARDIOGENET daje podstawy do przyjęcia holistycznego podejścia do leczenia chorób genetycznych.
