IP: Dra. Sara Pagans Lista/ Dr. Guillermo Pérez González

Resumen del proyecto: El síndrome de Brugada (SBr) es un trastorno cardíaco hereditario raro con alta susceptibilidad a arritmias ventriculares y muerte súbita cardíaca. Las variantes de nucleótido único (SNVs) en regiones que codifican para canales iónicos cardíacos explican el 25-30% de los casos de SBr. Mayoritariamente, estas SNVs se encuentran en el gen SCN5A, que codifica para la subunidad alfa del canal de sodio cardíaco. Sin embargo, en una importante fracción de pacientes diagnosticados, la etiología de la enfermedad es aún desconocida. En nuestro estudio reciente (Pinsach-Abuin et al, Cell Reports Medicine 2021), demostramos que la composición de un haplotipo de 7-SNVs en el locus SCN5A-SCN10A se asocia a susceptibilidad a SBr. Observamos que el haplotipo más común en la población europea, Hap1, es más frecuente en pacientes con SBr que en individuos control, mientras que Hap2 y Hap3 son más comunes en individuos control. Mostramos que Hap1 representa un haplotipo de riesgo siguiendo un modelo de herencia recesiva, mientras que Hap2 y Hap3 representan haplotipos protectores. Este hallazgo representa un cambio de paradigma en la genética de SBr y sugiere que la composición de haplotipos podría usarse para la evaluación del riesgo del SBr. Además, la observación de que los 7 SNVs se encuentran dentro de un elemento potenciador de la transcripción sugiere que la composición del haplotipo tiene un impacto en la expresión génica cardíaca. Por otro lado, hemos identificado una familia con una variante patogénica, Nav1.5_p.V1525M, relacionada con SBr. Los estudios electrofisiológicos en cardiomiocitos derivados de células madre pluripotentes inducidas (hiPSC-CMs) muestran un efecto de dominancia negativa (DN), es decir, se observa una disminución dramática de la corriente de sodio (INa). Sin embargo, la INa no disminuye en hiPSC-CMs portadoras de la variante junto con el polimorfismo protector H558R. Proponemos que el efecto DN es consecuencia de la formación de dímeros de subunidades alfa V1525M y WT, y que el rescate ejercido por H558R resulta de su interferencia con la formación de dímeros. Para validar estas hipótesis, en primer lugar, proponemos realizar un análisis de haplotipos del locus SCN5A-SCN10A en un grupo de individuos con SBr y control utilizando secuenciación de lectura larga por nanoporos. En segundo lugar, proponemos estudiar a nivel funcional la asociación entre riesgo/protección a SBr y la composición del haplotipo mediante dos enfoques complementarios: usando hiPSC-CMs y realizando un análisis cis-eQTL (expression quantitative trait loci) con datos genómicos y de expresión génica a través del portal GTEx (Genotype-Tissue Expression). En tercer lugar, proponemos examinar el papel del polimorfismo H558R en la dimerización del canal. Y cuarto, determinaremos la composición de haplotipos de estos hiPSC-CM y sus niveles de expresión de ARN de SCN5A y SCN10A-short (Nav1.8- short). También evaluaremos el efecto del péptido corto Nav1.8-short en las corrientes Nav1.5 de estas células. Este enfoque nos permitirá evaluar directamente en cardiomiocitos derivados de pacientes las posibles interacciones entre factores protectores y deletéreos. Anticipamos que esta propuesta avanzará nuestra comprensión del papel del haplotipo SCN5A-SCN10A en el riesgo a padecer SBr y proporcionará nuevos conocimientos sobre los mecanismos moleculares subyacentes a las arritmias cardíacas hereditarias. Además, prevemos que esta propuesta tendrá un impacto importante en el diagnóstico y tratamiento de individuos con SBr.

Entidad financiadora: Agencia Estatal de Investigación, Ministerio de Ciencia e Innovación