Jumat, 11 Agustus 2017

Memahami Dua Masalah Jantung dengan Mempelajari Pengaruh Domino Jaringan Satu Gene

Fungsi utama kardiomiosit, sel otot jantung memompa darah ke organ tubuh lainnya. Namun, mereka juga dapat membawa petunjuk genetik dan berfungsi sebagai sel saraf, sel hati, sel usus atau jenis sel lainnya di tubuh.

Dr. Deepak Srivastava mengatakan, "Pada saat jantung janin mulai berkembang, protein saklar master, disebut faktor transkripsi, bertindak seperti genteng pertama dalam pola domino yang sangat kompleks dan memicu rangkaian kejadian yang menyebabkan Aktivasi gen spesifik otot jantung pada kardiomiosit serta pembungkaman gen penting untuk pengembangan jenis sel lainnya. "

Prosesnya menciptakan fungsi hati di lebih dari 355000 bayi yang lahir setiap hari. Namun, tidak sepenuhnya sempurna dan sering menyebabkan kerusakan pada jantung. Terlihat bahwa hampir 1% bayi terlahir dengan cacat jantung.

Ilmu Gladstone Institute telah mempelajari sebuah keluarga dengan riwayat cacat jantung untuk memahami bagaimana jaringan gen bertindak dengan cara yang salah yang dapat menyebabkan cacat jantung dan bahkan penyakit jantung pada tahap kehidupan selanjutnya. Pada tahun 2003, keluarga tersebut berkonsultasi dengan Deepak Srivastava, kepala institut kardiovaskular di Gladstone. Masalah mereka sangat penting dan langka. Setengah dari anak-anak di keluarga terlahir dengan lubang di dinding antara kedua bilik hati mereka.

Setelah melakukan analisis, tim Gladstone menemukan bahwa semua anak yang lahir dengan lubang di dinding memiliki mutasi pada gen GATA4 mereka. Ini mengarah ke protein faktor transkripsi jantung. Semua anak mengembangkan penyakit jantung seperti memompa jantung kurang dari tujuh tahun. Meskipun kedua penyakit jantung tidak terkait langsung, tim Srivastava percaya bahwa mutasi GATA4 bertanggung jawab atas keduanya.

Tim ingin sekali memahami bagaimana mutasi GATA4 dapat menyebabkan dua masalah jantung. Dalam prosesnya, mereka mengumpulkan sampel kulit anak-anak dan membuat kardiomiosit. Mereka juga mengumpulkan sampel dari saudara mereka yang sehat, sehingga mereka bisa melakukan analisis komparatif di laboratorium. Semua tes menunjukkan bahwa sel dengan mutasi GATA4 menunjukkan fungsi yang lemah dibandingkan dengan sel sehat.

Tim juga meneliti bagaimana protein GATA4 berinteraksi dengan protein TBX5. Terlihat bahwa kedua protein mengendalikan gen dengan berinteraksi dan mengikat DNA. Studi tersebut menunjukkan bahwa di dalam sel dengan GATA4 yang rusak, protein TBX5 tidak sesuai dengan DNA. Tim juga menemukan bahwa mutasi GATA4 menciptakan hambatan dalam interaksi dengan TBX5, sehingga gen spesifik non-jantung menyebabkan lebih banyak gangguan pada perkembangan kardiomiosit.

Deepak Srivastava menyatakan, "Dengan mempelajari sel jantung pasien di piring, kami dapat mengetahui mengapa hati mereka tidak dipompa dengan benar. Investigasi mutasi genetik mereka menunjukkan keseluruhan jaringan gen yang tidak berfungsi, yang pertama menyebabkan septal [dinding jantung ] Cacat dan kemudian disfungsi otot jantung. "

GATA4 dan TBX5 adalah ubin domino pertama yang termasuk dalam jaringan gen yang rumit. Jadi memikirkan pengobatan dengan protein ini tidak akan praktis. Apalagi jika diblokir, mereka mungkin akan menimbulkan situasi yang lebih buruk. Jadi, menemukan obat yang akan mempengaruhi tindakan GATA4 / TBX5 tertentu dapat menyebabkan terapi baru untuk menyembuhkan penyakit jantung.