Les piliers génomiques à la base de la transition d’un cœur en bonne santé à une insuffisance cardiaque

Comme le révèle une étude menée par Stanford University Medical Center publiée dans Nature Communications, les scientifiques qui étudient l'insuffisance cardiaque se sont limités à étudier les tissus cardiaques malades en laboratoire, ce qui est compréhensible, car les gens n'ont pas tendance à cueillir un cœur en bonne santé dans l'intérêt de la recherche. Or, les scientifiques ayant accès à des cœurs de donneurs inutilisables, mais toujours en santé, ont été en mesure d’enquêter sur les piliers génomiques à la base de la transition d’un cœur en bonne santé à une insuffisance cardiaque. Les chercheurs mentionnent avoir été en mesure de créer l’une des premières cartes permettant de révéler l’activité et la connectivité des gènes alors que le cœur s’éteint.

En traçant un réseau de gènes pour l'insuffisance cardiaque, les chercheurs ont analysé les changements dans l'expression des gènes, en prêtant attention à la façon dont ils évoluent lorsque le cœur en bonne santé dégénère.

En délimitant ces réseaux de gènes, les chercheurs ont découvert un gène en particulier qui semble être au centre de l'action. Il semble être très lié à l'insuffisance cardiaque, ce qui signifie que son activité est similaire à celle de nombreux voisins. De plus, lorsque les chercheurs ont désactivé la fonction de ce gène dans des modèles murins d’insuffisance cardiaque, les souris étaient protégées et ne succombaient pas à la maladie cardiaque.

Comme le soulignent les chercheurs, l'insuffisance cardiaque n'est pas une simple maladie. Cela ressemble plus à un terme générique qui décrit l'incapacité du cœur à pomper le sang, quelle qu'en soit la cause, comme une crise cardiaque, une cause génétique, une pression artérielle élevée, un problème de valvule ou autre chose. Or, selon ces derniers, le réseau de gènes qu'ils ont cartographié fournit de nouvelles informations sur le déroulement de cette voie et sur les gènes qui sont essentiels à son activation.

Les chercheurs ont prélevé des échantillons de tissus de plus de 300 cœurs (la moitié des cœurs prélevés chez des patients insuffisants cardiaques ayant subi une transplantation cardiaque et l'autre moitié des cœurs de donneurs sains). Ces derniers ont effectué des tests génomiques pour déterminer l'activité de l'expression génique.

Les chercheurs mentionnent que des études comparant la génomique des cœurs sains et de l'insuffisance cardiaque ont été menées principalement chez la souris. Mais avec le tissu cardiaque du donneur en bonne santé, ces derniers ont pu comparer et contraster les informations génomiques dans le cœur humain. Ils ont constaté que moins de voies biologiques étaient impliquées dans l'insuffisance cardiaque par rapport aux cœurs sains, mais il y avait plus de gènes impliqués dans ces voies.

Les chercheurs ont découvert que PPP1R3A a enregistré l'un des plus grands progrès en matière de connectivité des gènes au cours de la transition vers l'insuffisance cardiaque, ce qui signifie qu'il est devenu associé à l'activité de nombreux autres gènes. Et bien qu'il n'ait pas été impliqué dans l'insuffisance cardiaque dans le passé, les chercheurs croient que son rôle semble correspondre à certains des symptômes. La source d'énergie du cœur provient généralement des acides gras, mais il passe au glucose en cas d'échec. PPP1R3A en tant que régulateur central est logique car le gène joue un rôle essentiel dans le métabolisme du glucose dans les cellules.

De plus, les mêmes réseaux qui ont dirigé les chercheurs vers PPP1R3A ont également révélé des dizaines d'autres nouvelles. Ces derniers ont confirmé le rôle causal de PPP1R3A dans l'insuffisance cardiaque en testant l'effet du gène, ou de l'absence de gène, chez des modèles murins d'hypertension. Il s'est avéré que les souris dépourvues du gène PPP1R3A conservaient une fonction cardiaque normale, alors que celles portant le gène succombaient à une insuffisance cardiaque.