Kliniker och forskare, från bland annat MIT och Lunds universitet, har analyserat hur individuella genetiska förändringar påverkar hjärtmuskeln. Forskarna har skapat ett nytt datorverktyg för att integrera data om arvsmassa med kliniska data och på så sätt förbättra medicinska och kirurgiska beslut och även stödja framtida behandlingar för patienter med ärftlig hjärtsjukdom. 

Den globala studien, som gjorts av forskare från Wellcome Sanger Institute, University of Cambridge, Massachusetts Institute of Technology och Lunds universitet, visar hur vissa genetiska mutationer kan orsaka olika hjärt-kärlsjukdomar, beroende på var i genen mutationerna förekommer. Studien bekräftar vilka genetiska variationer och potentiella ”hot spots” som är kopplade till olika typer av ärftliga hjärtsjukdomar där hjärtmuskelns funktion påverkas. Dessa kan kräva olika behandlingar, inklusive invasiva kirurgiska ingrepp, såsom montering av defibrillatorer och hjärttransplantation.

– Vår studie visar styrkan i att kombinera kliniska och biologiska data, och data om proteinernas struktur för att därefter tydliggöra sambanden genom dataanalys, förklarar en av forskarna, Mauno Vihinen, professor i medicinsk strukturbiologi vid Lunds universitet, som har analyserat en del av datan i studien.

Forskarna utvecklade ett integrerat datoriserat system från genomdata (genom=arvsmassa) kombinerad med biologisk och kemisk information, som sedan validerades med globala data från över 980 patienter med ärftlig hjärtsjukdom. Denna modell kan hjälpa till framtida patientvård genom att göra det möjligt för kardiologer och kliniska genetiker att bättre bedöma den potentiella risken hos patienter för att utveckla sjukdomar, vilket innebär att mer effektiva och anpassade behandlingsplaner kan skapas.

Vanligaste formen av genetisk hjärtsjukdom

Kardiomyopatier är en grupp sjukdomar där hjärtmuskeln påverkas och kan ge hjärtat en annan form, storlek eller struktur och därmed  påverka muskelfunktionen. Cirka 0,2 procent av den globala befolkningen, ungefär 1 av 500 personer, har ärvt kardiomyopatier, vilket gör den till den vanligaste formen av genetisk hjärtsjukdom.

Variationerna inom kardiomyopatierna har visat sig kräva olika behandlingar; läkemedel, hjärt-defibrillator eller hjärttransplantation. Det har dock varit svårt att förstå hur och varför vissa genetiska variationer kan ha så olika resultat och hur mycket vissa variationer påverkar riskerna. Att förstå detta mer detaljerat kan hjälpa till att informera om vilka behandlingar som kan vara bäst och när de ska startas, vilket möjliggör att mer personliga behandlingsplaner skapas tidigare i sjukdomsförloppet.

Datorbaserad modell för genetiska variationer

I studien byggde forskarna en ny datorbaserad modell för att förutsäga hur genetiska variationer kan bidra till förändringar i så kallade troponiner, viktiga proteiner involverade i dessa ärftliga hjärtsjukdomar. De analyserade sedan globala data från cirka 100 tidigare studier avseende över 980 patienter. Som ett resultat skapade teamet ett tillvägagångssätt som visar olika genetiska ”hot spots” och deras kliniska resultat.

– Genom att kombinera data om proteinernas struktur med bioinformatik, det till säga datoranalys av biologiska data, genetik och epidemiologi kunde prognoser för sjukdomarna göras och eventuella behandlingar av patienter identifieras, förklarar professor Mauno Vihinen.

Medan ytterligare forskning nu krävs för att se om nya läkemedel kan utvecklas som riktar sig mot några av dessa genetiska hotspots, hoppas forskarna att denna metod kommer att användas för att underlätta  medicinska beslut och uppmuntra framtida globala studier inom detta område.

Dr Rameen Shakur, huvudförfattare och klinisk forskare i kardiologi vid Massachusetts Institute of Technology:
– Denna studie är nästa steg för att integrera precisionskardiologi i klinisk vård och arbeta närmare kliniska genetiker och patienter med familjer, och därmed överbrygga klyftan mellan forskning och dagliga behandlingsbeslut. Forskningen har gjort det möjligt för oss att också öppna dörren för potentiella nya terapier, som vi hoppas kunna introducera snart.

Den vetenskapliga artikeln

”Prognostic implications of troponin T variations in inherited cardiomyopathies using systems biology” är publicerad i NPJ Genomic Medicine, 14 juni 2021

Text: AGATA GARPENLIND

Artikel är tidigare publicerad som nyhet från Lunds universitet