Исследование: одни и те же гены вызывают заболевания сердечной мышцы у людей и доберманов
Исследователи из Хельсинкского университета и Исследовательского центра Folkhälsan вместе с международными партнерами выявили генетическую основу дилатационной кардиомиопатии — болезни, увеличивающей сердечную мышцу — у собак и людей. Результаты опубликованы в журнале Genome Medicine.
На основе набора данных, охватывающего более 500 доберманов, болезнь была связана с двумя соседними геномными локусами, где были выявлены изменения в генах, влияющих на функционирование, энергетический метаболизм и структуру сердечной мышцы. Исследование показало, что эти же гены риска вызывают болезнь сердечной мышцы у пациентов-людей.
Кардиомиопатию могут вызывать различные факторы, но генетика играет значительную роль. Хотя у людей идентифицированы десятки генов, лежащих в основе кардиомиопатии, наследственная природа и генетический фон болезни у собак оставались неясными.
«Ситуация с доберманами серьезна как с точки зрения их здоровья, так и разведения. Болезнь изучалась с разных сторон десятилетиями без значительных открытий генов. Необходимы лучшие диагностические инструменты, особенно для ранней диагностики. Наше новое исследование может улучшить ситуацию», — говорит профессор Ханнес Лохи, главный исследователь проекта.
Исследование имеет важное значение для ветеринарии, создавая основу для разработки нового генетического теста для ранней диагностики и селекции.
Два новых гена риска выявлены в обширной европейской когорте
Для исследования были объединены различные научные данные, собранные за десятилетия на более чем 500 доберманах со всей Европы. Собаки в исследуемой когорте были разделены на пять групп:
- Собаки только с дилатационной кардиомиопатией
- Собаки только с аритмией
- Собаки с дилатационной кардиомиопатией и аритмией
- Собаки с застойной сердечной недостаточностью
- Здоровые собаки возрастом не менее шести лет в качестве контрольной подкогорты
С помощью генетического картирования два соседних генных локуса в хромосоме 5 были связаны с дилатационной кардиомиопатией. Среди многочисленных генов в этих локусах два гена — RNF207 и PRKAA2 — продемонстрировали структурные вариации, которые могут пагубно влиять на функционирование генов и вызывать сердечную недостаточность.
Открытие генов у собак связано с нарушениями сердечной мышцы у людей
Значимость открытия генов у собак была исследована на пациентах-людях с диагнозом дилатационная кардиомиопатия с использованием голландской, английской (UK Biobank) и финской (FinnGen) когорт. У людей были обнаружены пятнадцать потенциально вредных и предрасполагающих вариантов в тех же генах RNF207 и PRKAA2, которые были идентифицированы у собак.
«Идентичный генетический фон предполагает, что в определенной степени схожие проблемы с функционированием сердечной мышцы приводят к дилатационной кардиомиопатии как у людей, так и у собак. Более глубокое понимание патогенетических механизмов важно, и доберманы представляют собой естественную модель организма для дальнейших исследований», — заявляет Лохи.
Генетический тест для селекции
Маркеры ДНК, связанные с болезнью и обнаруженные в исследовании, могут стать шагом к генетическому тесту, но важно подтвердить его клиническую значимость до того, как такие тесты будут предложены.
«Мы обнаружили, как варианты двух генов вместе увеличивают риск заболевания. Однако необходим пилотный проект по объединению генетических данных и данных о здоровье, чтобы отслеживать, как часто особи из группы риска заболевают по разным генетическим причинам. Тогда мы сможем получить более точную оценку того, как следует интерпретировать и использовать открытия генов. В любом случае, это обнадеживающее открытие, потому что раньше у нас не было таких инструментов», — описывает Лохи.