Desarrollo de una plataforma de genómica funcional del sarcomero cardíaco para permitir el interrogatorio escalable...

Área de la Ciencia:

• Genética cardiovascular
• Cardiología molecular
• Biología de las células madre

Sus antecedentes:

• Las variantes patógenas de TNNT2 están vinculadas a cardiomiopatías hipertróficas y dilatadas, que conducen a la insuficiencia cardíaca a través de mecanismos poco conocidos.
• El impacto funcional de la mayoría de las variantes de TNNT2 es desconocido debido a los limitados estudios de genómica funcional.
• Comprender los efectos de la variante TNNT2 es crucial para mejorar la evaluación del riesgo de insuficiencia cardíaca, el tratamiento y el descubrimiento de nuevos objetivos terapéuticos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y aplicar un conjunto de herramientas de modelos de células madre pluripotentes inducidas en humanos (hiPSC) y ensayos funcionales para investigar la patogenicidad y fisiopatología de la variante TNNT2.
• Evaluar funcionalmente 51 variantes de TNNT2 utilizando cardiomiocitos derivados de hiPSC en ensayos de micro tejido cardíaco y de una sola célula.
• Utilizar la secuenciación de ARN y desarrollar un ensayo de reportero transcripcional diseñado por CRISPR para predecir la patogenicidad de la variante TNNT2.

Principales métodos:

• Se han creado modelos hiPSC y ensayos funcionales utilizando CRISPR/Cas9 para estudios de la variante TNNT2.
• Se interrogaron funcionalmente 51 variantes de TNNT2 en cardiomiocitos derivados de hiPSC utilizando ensayos de micro tejido cardíaco y de célula única.
• Empleó la secuenciación de ARN para analizar las consecuencias transcriptómicas y desarrolló un ensayo de reportero para la predicción de la patogenicidad, junto con los ensayos de reportero de calcio.

Principales resultados:

• Las variantes de TNNT2 asociadas con cardiomiopatía hipertrófica aumentaron la contracción del microtisuelo cardíaco, mientras que las variantes de cardiomiopatía dilatada la disminuyeron.
• Los cambios específicos de la variante en la función del sarcomero se correlacionaron con alteraciones transcriptómicas en 101 genes, incluidos los objetivos de señalización de MAPK, HOPX y NPPB.
• Un ensayo relator que combinaba datos de expresión y contracción de NPPB apoyó la reclasificación de cuatro variantes de TNNT2.

Conclusiones:

• Las variantes de TNNT2 asociadas a la cardiomiopatía hipertrófica aumentan la contracción, mientras que las variantes de cardiomiopatía dilatada la reducen, reflejando cambios en la afinidad del miofillamento con el calcio.
• Los cambios transcriptómicos, en particular los niveles de NPPB, se correlacionan con la función del sarcomero y pueden predecir la patogenicidad de la variante TNNT2.
• Esta investigación proporciona un marco para la evaluación funcional de las variantes de TNNT2, ayudando en el diagnóstico y la comprensión de la cardiomiopatía.