En étudiant des échantillons cardiaques de patients atteints de cardiomyopathies, ainsi que de témoins sans maladie cardiaque, les chercheurs ont fourni de nouvelles informations sur la biologie cellulaire et moléculaire de l’insuffisance cardiaque humaine – une maladie hautement mortelle qui affecte 23 millions de personnes dans le monde. Ces résultats – qui ont tiré parti d’une technique appelée analyse de séquençage d’ARN à noyau unique (snRNAseq) – « renversent un dogme répandu selon lequel l’insuffisance cardiaque résulte d’une voie finale commune », déclarent les auteurs de l’étude, « et peuvent guider le développement futur de thérapies avec des cibles sélectives pour améliorer la médecine personnalisée.
La cardiomyopathie est un groupe de maladies qui affectent le muscle cardiaque d’une manière qui interfère avec la capacité de l’organe à pomper efficacement le sang. Ces troubles graves sont des causes majeures d’insuffisance cardiaque et des indications majeures de transplantation cardiaque. Certaines cardiomyopathies, y compris la cardiomyopathie dilatée (DCM) et la cardiomyopathie arythmogène (ACM), peuvent résulter de mutations dans les gènes qui codent pour des protéines ayant diverses fonctions en biologie cardiaque.
Cependant, on ne sait pas comment les variants pathogènes des gènes associés au DCM et à l’ACM véhiculent des risques aussi élevés de développement de l’insuffisance cardiaque. Alors que l’idée que divers stimuli convergent vers une voie finale commune pour conduire à l’insuffisance cardiaque a été propulsée, les nouvelles technologies offrent des opportunités directes pour évaluer si, au contraire, le génotype influence les voies de la maladie. Daniel Reichart et ses collègues ont effectué un snRNAseq dans des échantillons de tissu cardiaque de patients atteints de DCM et d’ACM génétiques et idiopathiques (mutation négative) et chez ceux sans maladie cardiaque structurelle.
En utilisant l’apprentissage automatique pour sonder les 880 000 transcriptomes générés par l’analyse, Reichart et coll. ont pu identifier des types de cellules distincts impliqués dans la voie vers l’insuffisance cardiaque et leurs emplacements dans le cœur, ainsi que les voies associées au génotype, les interactions intercellulaires et l’expression différentielle des gènes pour ces troubles à la résolution unicellulaire.
« Ce réseau a montré une prédiction remarquablement élevée des génotypes pour chaque échantillon cardiaque, renforçant ainsi notre conclusion selon laquelle les génotypes activent des voies d’insuffisance cardiaque très spécifiques », ont déclaré les auteurs. « Bien que l’interrogation de ces ensembles de données offre des opportunités continues de découverte, nos découvertes ont fourni des preuves substantielles que le génotype a influencé le remodelage pathologique du cœur. »
