Functional Assessment of New MYBPC3 Variants Associated with Hypertrophic Cardiomyopathy

L'ipertrofia cardiaca è una condizione patologica caratterizzata dall'aumento della massa muscolare cardiaca, spesso associata a mutazioni nei proteine sarcomeriche. La cardiomiopatia ipertrofica (HCM) è la forma più comune di malattia genetica del miocardio, con circa il 60% dei casi attribuibili a mutazioni nel Cardiac Myosin Binding Protein C (cMyBPC). Queste mutazioni influenzano la capacità di contrazione del miocardio, portando a sintomi clinici significativi. La ricerca si concentra sull'identificazione di varianti genetiche di significato incerto (VUS) e sulla loro valutazione funzionale. L'analisi delle mutazioni ha rivelato varianti introniche e missense, come MYBPC3-c.506-2 A>C e cMyBPC I603M, che sono state selezionate per studi funzionali. Questi studi sono cruciali per comprendere i meccanismi patogenetici alla base dell'HCM e per sviluppare strategie diagnostiche e terapeutiche più efficaci.

La metodologia adottata per l'analisi delle varianti MYBPC3 include l'uso di cultura cellulare e analisi bioinformatiche. Sono stati utilizzati modelli cellulari HEK-293 per testare le mutazioni attraverso esperimenti di minigene. L'analisi ha rivelato che la mutazione MYBPC3-c.2308+3 G>C altera il processamento del pre-mRNA, portando all'esclusione dell'esone 23. Inoltre, l'analisi della mutazione I603M ha mostrato che, sebbene predetta come deleteria, non ha alterato il meccanismo di splicing. L'analisi strutturale ha incluso la modellazione omologica e la caratterizzazione biotecnologica delle proteine, utilizzando tecniche come la dicroismo circolare e la calorimetria a scansione differenziale. Questi approcci hanno fornito informazioni preziose sulla stabilità termodinamica delle varianti e sulla loro interazione con le strutture proteiche.

I risultati ottenuti hanno evidenziato un ampio spettro di mutazioni sarcomeriche nei pazienti con HCM. L'analisi ha confermato che le varianti MYBPC3-c.506-2 A>C e cMyBPC I603M hanno effetti significativi sulla stabilità e sulla funzionalità delle proteine. In particolare, la mutazione I603M ha mostrato una temperatura di fusione inferiore di circa 15ºC rispetto al dominio C4 wild-type, suggerendo un ruolo destabilizzante. Inoltre, l'analisi meccanica tramite microscopia a forza atomica ha rivelato una bassa stabilità meccanica del dominio C4, indicando che le mutazioni possono compromettere la funzione contrattile del miocardio. Questi risultati sono fondamentali per comprendere le basi molecolari dell'HCM e per sviluppare potenziali interventi terapeutici.

La discussione si concentra sulla selezione delle varianti genetiche per ulteriori screening funzionali. È stata condotta un'analisi approfondita della patogenicità delle varianti c.506-2A>C e c.2308+3G>C, evidenziando la necessità di ulteriori studi per chiarire i meccanismi patogenetici. La caratterizzazione funzionale delle varianti di significato incerto (VUS) è essenziale per migliorare la diagnosi e la gestione clinica dell'HCM. La comprensione dei meccanismi alla base delle mutazioni introniche e missense offre opportunità per sviluppare terapie mirate e strategie di screening genetico. La ricerca continua a essere cruciale per affrontare le sfide cliniche associate all'HCM e per migliorare la qualità della vita dei pazienti.