다중 오믹스 분석으로 심장 마비에 대한 면역 체계 반응 밝혀내다

심근경색 후 환자 예후를 개선하는 것은 심장학의 주요 목표 중 하나입니다. 여기에는 병태생리에 대한 포괄적인 이해와 예후가 나쁠 위험이 높은 환자를 조기에 발견하는 것이 포함됩니다.

LMU 병원, 헬름홀츠 뮌헨 및 기타 기관의 연구진은 첨단 생물의학 및 생물정보학 방법을 사용하여 인간의 심근경색 에 대한 면역 반응을 종합적으로 매핑 하고 질병의 임상적 경과와 관련된 특징을 식별했습니다.

해당 연구 결과는 Nature Medicine 저널 에 게재되었습니다.

독일에서만 매년 약 30만 명이 심장마비를 겪습니다. 최근 수십 년 동안 환자 치료가 크게 향상되었습니다. 그러나 심장 근육이 재생되지 않아 심장마비 후 심부전으로 이어지는 경우가 많습니다.

동물 연구에 따르면, 심장마비 후 염증 반응은 중요한 역할을 하며 심장근 기능 회복에 결정적인 영향을 미칩니다.

"부적절하거나 과도한 면역 반응은 심장 기능 회복을 저해할 수 있습니다."라고 LMU 뮌헨 캠퍼스 LMU 병원 1내과 임상 과학자이자 이번 연구의 주저자인 카미 페카이바즈 박사가 말했습니다.

빅토리아 크노텐버그, 레오 니콜라이 박사, LMU 병원 1과의 콘스탄틴 스타크 교수, 헬름홀츠 뮌헨의 코린나 로세르트와 마티아스 하이니히 박사를 포함한 그가 이끄는 팀은 인간의 심근경색에 면역 체계가 어떻게 반응하는지 처음으로 분석했습니다.

연구진은 LMU 병원에서 치료받은 심장마비 환자의 혈액 샘플을 연구한 결과, 다양한 임상적 결과가 나타났다.

면역 반응 아틀라스

혈액 내 면역 세포들의 RNA 발현을 개별적으로 분석했습니다. RNA는 세포가 유전자의 정보를 단백질로 번역할 때 생성됩니다. 소위 전사체 분석을 통해 세포의 현재 상태와 특성을 파악할 수 있습니다.

또한, 단백질 분석을 통해 혈장에서 다양한 물질을 검사하여 염증 및 기타 과정에 대한 자세한 정보를 얻을 수 있었습니다. 이러한 분석법은 소위 다중 오믹스(multi-omics) 방법이라고 불리는 가장 현대적인 방법에 속합니다.

특정 생물정보학 기술(MOFA, 다중 오믹스 데이터 요인 분석)은 수집된 데이터의 공통적인 패턴을 인식했습니다.

헬름홀츠 뮌헨의 생물정보학 연구팀 책임자인 마티아스 하이니히 박사는 "이 방법은 한 방향으로 조율되는 여러 작은 효과들을 식별하고 요약하는 데 이상적입니다."라고 말합니다. 이를 통해 심근경색 후 면역 반응에 대한 지도를 작성할 수 있었습니다.

"이러한 패턴은 환자의 임상적 경과와 시간 경과의 차이를 설명할 수 있습니다."라고 LMU 병원 심장학 선임 컨설턴트인 콘스탄틴 스타크 교수는 말합니다. 이는 특정 "면역 특징"이 심장 기능 회복에 더 좋은 영향을 미치는 반면, 다른 면역 특징이 더 나쁜 영향을 미친다는 것을 의미합니다.

심근경색에 대한 면역 반응을 나타낸 이 도해는 심혈관 질환 분야의 기초 연구에 큰 의의를 가지며, 혈액 샘플의 다중오믹스 분석을 통해 환자 심근경색의 임상적 경과를 예측할 수 있음을 시사합니다. 그러나 심혈관 질환에서 MOFA 기반 진단의 개념은 추가 연구를 통해 검증되어야 하며, 뮌헨 연구진은 향후 몇 년 안에 이를 수행할 계획입니다.