Гены, экспрессируемые в клетках человека, полученных из мочи, удивительно похожи на гены самих почек, что позволяет предположить, что они могут быть важным неинвазивным источником информации о почках.
Эта новость вселяет надежду, что однажды врачи смогут исследовать предполагаемые патологии почек без проведения инвазивных процедур, таких как биопсия, что открывает заманчивую перспективу более раннего и простого выявления заболеваний.
Последствия позднего выявления заболевания почек могут быть серьезными и привести к тяжелым, а иногда и опасным для жизни осложнениям.
Команда под руководством ученых Манчестерского университета изучила 20 000 генов в каждом образце клеточного осадка мочи, используя метод, называемый транскриптомикой.
Исследователи имеют доступ к крупнейшей в мире коллекции образцов человеческих почек, собранных после операции или биопсии почки, проведенной перед трансплантацией.
Ученые извлекли ДНК и РНК из каждого образца и обьеденили информацию, полученную в результате анализа, с данными предыдущих крупномасштабных анализов.
Транскриптомика позволяет ученым понять, какие гены включаются или выключаются в различных ситуациях, и понять, как клетки реагируют на изменения в окружающей среде.
Такое понимание на молекулярном уровне повышает точность и эффективность диагностических подходов, потенциально улучшая лечение пациентов.
Исследование, опубликованное в научном журнале Nature Communications, также показано, что низкий уровень определенного гена в почках, вероятно, является одной из причин высокого артериального давления.
Ген, называемый ENPEP, является важной частью гормональной системы, которая необходима для регуляции артериального давления путем выработки фермента, называемого аминопептидазой А.
Это был один из 399 генов, выявленных исследователями, уровень которого в почках также причинно связан с повышением или понижением артериального давления.
Исследование возглавил профессор Мацей Томашевский, заведующий кафедрой сердечно-сосудистой медицины Манчестерского университета (University of Manchester).
«Это исследование показывает, что, применяя передовые технологии, мы можем объединять различные уникальные наборы данных, используя генетику в качестве связующего звена. Одним из самых интересных открытий является то, что мы обнаруживаем, что клетки, собранные из мочи, могут дать представление о молекулярной работе почек человека. Это открывает нам захватывающие возможности для исследований в области неинвазивного диагностического тестирования».Он добавил: «Постоянное высокое артериальное давление – или гипертония – может увеличить риск ряда серьезных и потенциально опасных для жизни заболеваний, таких как болезни сердца, сердечные приступы и инсульты. Наши результаты также показывают, что ген ENPEP в почках является новой многообещающей мишенью для разработки новых лекарственных средств, снижающих артериальное давление. Существует несколько классов эффективных антигипертензивных средств, хотя последний новый препарат, одобренное для лечения высокого артериального давления, был более полутора десятилетий назад. Хотя для некоторых людей препараты эффективны, побочные эффекты мешают другим принимать их в долгосрочной перспективе. Вот почему нам нужно больше выбора».Профессор Брайан Уильямс (Bryan Williams), главный научный и медицинский директор Британского кардиологического фонда, добавил: «Существует хорошо известная связь между сердцем и почками в регулировании артериального давления. В этом исследовании используются передовые научные методы для анализа генов, присутствующих в клетки, которые обычно выделяются с мочой. Анализ этих клеток может выявить, какие гены могут играть ключевую роль у людей с высоким артериальным давлением, и потенциально может предложить врачам новый, неинвазивный способ диагностики заболеваний почек на ранней стадии. Высокое артериальное давление является основным фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний и инсульта, и это исследование выявило ген под названием ENPEP, который регулирует важные ферменты в почках, и может стать многообещающей мишенью для препаратов, снижающих артериальное давление».
Литература:
Xiaoguang Xu et al, Genetic imputation of kidney transcriptome, proteome and multi-omics illuminates new blood pressure and hypertension targets, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-46132-y