Гипертрофическая кардиомиопатия (HCM, OMIM: 613690) является наиболее распространенной кардиомиопатией в Китае, с оценочной заболеваемостью 0,2%, затрагивающей 150 000 человек 1,2.
Патологической анатомической особенностью, характеризующей ГКМП, является асимметричная желудочковая гипертрофия, которая часто включает желудочковый отток и/или межжелудочковую перегородку3. Клиническим проявлением является одышка при физической нагрузке, усталость и боль в груди. Индивидуальный фенотип ГКМП имеет вариабельность, варьирующуюся от клинически коварной до тяжелой сердечной недостаточности. Пациенты с ГКМП нуждаются в медицинском лечении, трансплантации сердца, оборудовании для жизнеобеспечения и междисциплинарном наблюдении4.
В прошлом веке технология ПЦР изменила способ изучения ДНК5. Метод секвенирования ДНК для клинической диагностики был открыт Сэнгером и его коллегами6. Метод Сэнгера был впоследствии применен к проекту «Геном человека», но этот подход был дорогостоящим и трудоемким7. Появление секвенирования всего генома (WGS) вывело понимание генетических заболеваний человека на новые высоты, но оно оставалось непомерно высоким с точки зрения стоимости. Технология секвенирования цельного экзома (WES) уже давно используется для обнаружения вариантов зародышевой линии8 и успешно идентифицирует мутации соматического драйвера в экзоме различных видов рака9. Обнаружение экзонов ДНК или кодирующих областей с помощью WES может быть использовано для выявления патогенных вариантов при большинстве менделевских заболеваний. Сегодня, с уменьшением стоимости секвенирования, WGS, как ожидается, станет важным инструментом в исследованиях геномики и может широко использоваться при обнаружении патогенных вариантов в геноме.
Технология WES также использовалась при наследственной кардиомиопатии для выявления патогенных вариантов для дальнейшего выяснения этиологии. Новые данные свидетельствуют о том, что гены, кодирующие структурные мутации генов саркомера белка, такие как MYH710, MYH611, MYBPC312, MYL213, MYL314, TNNT215, TNNI316, TNNC117 и TPM118 , ответственны за генетическую этиологию ГКМ. Осведомленность о патогенных вариантах в редких болезнетворных генах (например, мракурин, цитоскелетный кальмодулин и титин-взаимодействующий RhoGEF (OBSCN, OMIM: 608616)19, действующий альфа 2 (ACTN2, OMIM: 102573)20, а также цистеин и глицин богатый белок 3 (CSRP3, OMIM: 600824)21) также была связана с HCM. Современные генетические исследования выявили несколько различных патогенных вариантов в гене саркомерного белка примерно у 40%-60% пациентов с ГКМП, а генетическое тестирование у пациентов с ГКМП показало, что большинство патогенных вариантов встречаются в тяжелой цепи миозина (MYH7) и миозин-связывающем белке C (MYBPC3). Тем не менее, генетическая основа для HCM остается неуловимой. Изучение патогенности этих вариаций, лежащих в основе пациентов с ГКМП, остается серьезной проблемой22.
В этом исследовании мы сообщаем о патогенном варианте MYH7 в китайской ханьской семье с HCM от WES. Чтобы проверить патогенность этого варианта, мы установили нокаутирующих мышей C57BL/6N-Myh7em1(G823E) с использованием системы CRISPR/Cas9. Мы также обсуждаем правдоподобные механизмы этого варианта.