В ходе крупнейшего на сегодняшний день генетического исследования сердечной аритмии исследователи под руководством Казуо Миядзавы и Каору Ито из Центра интегративных медицинских наук (IMS) RIKEN в Японии сообщили об обнаружении нескольких генов и отдельных генетических вариаций, связанных с фибрилляцией предсердий. Были проанализированы данные более миллиона человек, и на основе генетических данных были рассчитаны баллы полигенного риска. Эти баллы предсказывали фибрилляцию предсердий и даже инсульт и смертность у людей, входящих в группу риска. Исследование было опубликовано 18 января в журнале Nature Genetics.

Фибрилляция предсердий возникает, когда сердце бьется быстро и нерегулярно, в результате чего кровь скапливается в предсердиях. Это повышает риск образования тромбов в сердце и их попадания в мозг, где они могут перекрыть кровоток и вызвать инсульт. Помимо других заболеваний, таких как высокое кровяное давление и диабет, фибрилляция предсердий связана с некоторыми генетическими факторами, но как именно - остается загадкой.

Исследователи изучили геномы более чем 150 000 японских людей и обнаружили пять мест в хромосомах, так называемых генетических локусов, которые ранее не были связаны с фибрилляцией предсердий. Среди них два включают генетические вариации, уникальные для восточноазиатских популяций. Последующий перекрестный мета-анализ более 1,2 миллиона человек - той же японской популяции, а также двух крупных европейских исследований - выявил 150 критических генетических локусов, в том числе 35 новых. Дальнейший анализ выявил более 130 генов, связанных с этими локусами. Поэтому вероятность того, что вариации в одном или нескольких из этих генов приводят к фибрилляции предсердий, высока.

Гены включаются и выключаются по мере необходимости с помощью специальных регуляторных белков, называемых транскрипционными факторами. Чтобы найти транскрипционные факторы, которые включают гены в локусах, связанных с фибрилляцией предсердий, исследователи провели интегративный анализ с эпигеномными данными, ища белки, которые связываются с вновь обнаруженными локусами. В результате анализа был обнаружен транскрипционный фактор ERRg, который был связан с генами, регулирующими процессы, происходящие внутри клеток сердечной мышцы.

Однако ассоциация не является доказательством причинно-следственной связи. Чтобы проверить, что чрезмерно активный ERRg может быть прямой причиной фибрилляции предсердий, исследователи вырастили в лаборатории клетки сердечной мышцы человека и способствовали активности ERRg. Они обнаружили снижение экспрессии нескольких важных генов, связанных с работой сердца. Кроме того, сердечно-мышечные клетки демонстрировали нерегулярное биение и длительное сокращение.

"До сих пор было не очень понятно, какие гены и как их транскрипционная регуляция участвует в патофизиологии фибрилляции предсердий", - говорит Казуо Миядзава, первый автор исследования. "В этом исследовании мы обнаружили ключевой механизм, объединив геномные данные с эпигеномными и транскриптомными данными".

Оценка полигенного риска - это статистический инструмент, используемый для прогнозирования генетической предрасположенности человека к заболеваниям. Однако, когда эти баллы получены на основе генетических данных одной популяции, они с трудом позволяют предсказать риск в другой популяции. Добавив новые японские данные к данным европейских исследований, команда RIKEN IMS смогла сделать более точные прогнозы. Они обнаружили, что чем выше был балл, тем моложе были люди, когда у них развилась фибрилляция предсердий. Кроме того, этот показатель был значительно связан с инсультом, даже у людей, у которых не была диагностирована фибрилляция предсердий, и мог предсказать наступление смерти в результате инсульта.

"Применяя нашу модель к геному человека, мы можем найти клинически не выявленные сердечные аритмии или другие сопутствующие заболевания", - объясняет Миядзава. "Это очень важно, поскольку поиск людей, находящихся в группе риска, до того, как у них случится инсульт, является целью любого анализа прогнозирования риска".

Просто возможность найти людей с риском развития фибрилляции предсердий - это только первый шаг. Новое исследование также наводит на мысли о лечении. Как объясняет Миядзава: "Поскольку мы обнаружили, что ERRg, вероятно, критически вовлечен в патогенез фибрилляции предсердий, он представляет собой потенциальную мишень для фармацевтического вмешательства для тех, кто отнесен к группе риска".