W nowym badaniu opublikowanym na łamach czasopisma naukowego Cardiovascular Innovations and Applications przedstawiono przełomowe odkrycia dotyczące tętniaka aorty brzusznej (AAA). Celem pracy było zidentyfikowanie cząsteczek, które mogą służyć jako biomarkery ułatwiające diagnozę tej poważnej choroby, a także jako potencjalne cele terapeutyczne, wspomagające leczenie i zapobieganie jej rozwojowi.
Badacze zastosowali zintegrowaną analizę bioinformatyczną w połączeniu z algorytmami uczenia maszynowego, aby wyselekcjonować kluczowe geny zaangażowane w rozwój AAA. Analiza obejmowała ekspresję genów na poziomie pojedynczych komórek, a wyniki zostały następnie potwierdzone w eksperymentach in vitro. Szczególną uwagę zwrócono na dwie cząsteczki – betacellulinę (BTC) oraz czynnik transkrypcyjny KLF15 – które odgrywają kluczową rolę w funkcjonowaniu komórek mięśni gładkich naczyń krwionośnych (VSMC), istotnych dla integralności ściany aorty.
W badaniu zauważono, że BTC jest wysoce eksprymowana głównie w komórkach mięśni gładkich w obrębie tętniaka, natomiast KLF15 pojawia się również w fibroblastach i innych typach komórek. Co więcej, eksperyment z wykorzystaniem RT-qPCR wykazał znaczący spadek poziomu mRNA obu tych genów po podaniu angiotensyny II – substancji związanej z powstawaniem i progresją AAA. To odkrycie sugeruje, że obniżenie ekspresji BTC i KLF15 może być jednym z mechanizmów odpowiadających za osłabienie struktury ściany aorty i rozwój tętniaka.
Jednym z najbardziej obiecujących rezultatów tego projektu było zidentyfikowanie naturalnego związku chemicznego – all-trans retinalu – który potencjalnie może wchodzić w interakcję z BTC i odgrywać rolę terapeutyczną w leczeniu AAA. Autorzy badania wskazują również, że czynnik transkrypcyjny RAD21 może być wspólnym regulatoriem dla ekspresji zarówno BTC, jak i KLF15, co dodatkowo wzmacnia koncepcję celowania w te szlaki molekularne jako strategii leczenia.
Odnalezienie tych dwóch biomarkerów oraz potencjalnego leku otwiera nowe możliwości w zakresie rozpoznawania AAA na wcześniejszych etapach oraz tworzenia ukierunkowanych terapii. Dotychczasowe leczenie opierało się głównie na obserwacji lub interwencji chirurgicznej, natomiast obecne wyniki dają nadzieję na rozwój farmakologicznego wsparcia, które mogłoby spowolnić lub zatrzymać rozwój tętniaka.
Dzięki postępowi w dziedzinie bioinformatyki i technologii analizy danych na poziomie pojedynczych komórek, naukowcy są w stanie identyfikować nowe cele terapeutyczne szybciej i precyzyjniej niż kiedykolwiek wcześniej. To szczególnie istotne w kontekście chorób takich jak AAA, które przez długi czas rozwijają się bezobjawowo i są diagnozowane zazwyczaj dopiero w zaawansowanym stadium.
Podsumowując, prezentowane badanie stanowi istotny krok naprzód w zrozumieniu molekularnych podstaw tętniaka aorty brzusznej. Wskazane biomarkery i kandydaci na nowe terapie mają potencjał, by odmienić sposób diagnozowania oraz leczenia tej choroby, co w przyszłości może przełożyć się na uratowanie wielu ludzkich istnień.