Newswise – DALLAS – 13 février 2023 – Les chercheurs du UT Southwestern Medical Center ont cartographié des éléments de contrôle des gènes dans des cellules cardiaques spécialisées responsables de la coordination des battements cardiaques. Les résultats de l’étude d’exploration du génome, publiés dans Le Journal d’investigation clinique, donnent un aperçu de la façon dont les battements cardiaques sont régulés et pourraient avoir un impact sur le diagnostic et la prédiction des risques pour une variété d’arythmies courantes.
“Notre étude fournit la première feuille de route pour tous les éléments de contrôle des gènes dans la population spécialisée de cardiomyocytes responsables du rythme cardiaque”, a déclaré l’auteur correspondant. Nikhil Munshi, MD, Ph.D.professeur agrégé de Médecine interne, Biologie moléculairedans le Centre Eugene McDermott pour la croissance et le développement humainset directeur adjoint du Division de cardiologieProgramme de formation des médecins-chercheurs. “Entre autres choses, nous avons montré que ces informations nous permettent de mieux comprendre comment certaines variantes génomiques non codantes de la population humaine influencent les propriétés cardiaques uniques d’un individu donné.”
Le système de conduction cardiaque, qui comprend environ 1 à 5 % de la population de cellules cardiaques, coordonne une série d’impulsions électriques pour assurer un rythme cardiaque et une circulation sanguine efficaces. Le non-fonctionnement de ce système peut entraîner des arythmies telles qu’une fibrillation auriculaire, une bradycardie sinusale, un bloc auriculo-ventriculaire et une tachycardie ventriculaire. Malgré cette fonction vitale, on sait peu de choses sur la génétique et la composition moléculaire de ce petit groupe de cellules cardiaques.
Le Dr Munshi et son équipe de chercheurs de l’UT Southwestern ont cherché à déterminer les composants de contrôle du système de conduction cardiaque. En utilisant une technique précédemment développée par le Laboratoire Munshi (PAN-INTACT) et publié dans PLoS One, l’équipe a isolé des noyaux – qui contiennent le matériel génétique des cellules – à partir de cellules du système de conduction cardiaque de souris. À l’aide d’une deuxième méthode appelée ATAC-Seq, ils ont identifié des parties du génome qui contrôlent l’expression des gènes, appelées éléments cis-régulateurs (CRE).
Les chercheurs ont rassemblé leurs résultats pour établir une base de données CRE qui peut être utilisée pour mieux comprendre les fonctions de ces cellules et comment elles sont régulées et aider à interpréter les variantes humaines associées aux arythmies.
L’étude a deux implications cliniques immédiates, a déclaré le Dr Munshi : elle facilitera l’interprétation des résultats cliniques du séquençage du génome entier chez les patients atteints d’arythmies familiales, et elle permettra une évaluation future des risques d’arythmies courantes. De plus, ces résultats aideront à formuler des hypothèses sur la façon dont certaines arythmies surviennent et potentiellement sur la façon dont elles peuvent être traitées à l’avenir.
D’autres chercheurs du sud-ouest de l’UT qui ont contribué à ce travail incluent Samadrita Bhattacharyya, Rahul K. Kollipara, Ralf Kittler, Gabriela Orquera-Tornakian, Sean Goetsch, Minzhe Zhang, Cameron Perry, Boxun Li, John M. Shelton, Minoti Bhakta, Jialei Duan, Yang Xie, Guanghua Xiao, Brett M. Evers et Gary C. Hon.
Ce travail a été soutenu par un Burroughs Wellcome Fund Career Award for Medical Scientists (1009838). Un financement supplémentaire a été fourni par l’American Heart Association (17PCRE33670730), les National Institutes of Health (HL136604, HL133642, HL135217 et CA200787), la March of Dimes Foundation (5-FY13-203), le Department of Defence (PR172060), l’Institut de prévention et de recherche sur le cancer du Texas (R1002) et la dotation John L. Roach en recherche biomédicale.
Le Dr Kittler est boursier John L. Roach en recherche biomédicale. Le Dr Xiao est titulaire de la chaire Mary Dees McDermott Hicks en sciences médicales. Le Dr Xie est titulaire de la chaire d’excellence Raymond D. et Patsy R. Nasher en recherche sur le cancer, en l’honneur d’Eugene P. Frenkel, MD
À propos du centre médical UT Southwestern
UT Southwestern, l’un des principaux centres médicaux universitaires du pays, intègre une recherche biomédicale pionnière avec des soins cliniques et une éducation exceptionnels. Le corps professoral de l’institution a reçu six prix Nobel et comprend 24 membres de l’Académie nationale des sciences, 18 membres de l’Académie nationale de médecine et 14 chercheurs de l’Institut médical Howard Hughes. Le corps professoral à temps plein de plus de 2 900 personnes est responsable des avancées médicales révolutionnaires et s’engage à traduire rapidement la recherche scientifique en nouveaux traitements cliniques. Les médecins de l’UT Southwestern dispensent des soins dans plus de 80 spécialités à plus de 100 000 patients hospitalisés, plus de 360 000 cas aux urgences et supervisent près de 4 millions de visites ambulatoires par an.
