Genomics and Proteomics in Heart Failure Research

Heart failure is a complex syndrome and is one of the main causes of morbidity and mortality in developed countries. Despite considerable research effort in recent years, heart failure prevention and treatment strategies still suffer significant limitations. New theoretical and technical approaches are, therefore, required. It is in this context that the “omic” sciences have a role to play in heart failure. The incorporation of “omic” methodologies into the study of human disease has substantially changed biological approaches to disease and has given an enormous impetus to the search for new disease mechanisms, as well as for novel biomarkers and therapeutic targets. The application of genomics, proteomics, and metabonomics to heart failure research could increase our understanding of the origin and development of the different processes contributing to this syndrome, thereby enabling the establishment of specific diagnostic profiles and therapeutic templates that could help improve the poor prognosis associated with heart failure. This brief review contains a short description of the fundamental principles of the “omic” sciences and an evaluation of how these new techniques are currently contributing to research into human heart failure. The focus is mainly on the analysis of gene expression microarrays in the field of genomics and on studies using two-dimensional electrophoresis with mass spectrometry in the area of proteomics.

La insuficiencia cardiaca es un síndrome complejo y una de las principales causas de morbilidad y mortalidad en los países occidentales. A pesar del enorme esfuerzo realizado en los últimos años, todavía existen importantes limitaciones en la prevención y el tratamiento de la insuficiencia cardiaca, por lo que se impone un nuevo enfoque conceptual y práctico. En este contexto se inscribe la aplicación de las ciencias «ómicas» a la insuficiencia cardiaca. La incorporación de la metodología «ómica» al estudio de las enfermedades humanas ha modificado sustancialmente el enfoque biológico y ha estimulado enormemente la investigación de nuevos mecanismos, así como de biomarcadores y dianas terapéuticas. La aplicación de la genómica, la proteómica y la metabonómica al estudio de la insuficiencia cardiaca puede facilitar la comprensión del origen y el desarrollo de las distintas entidades que configuran dicho síndrome, con lo que se propiciaría el establecimiento de perfiles diagnósticos y patrones terapéuticos diferenciales que pueden mejorar el mal pronóstico que la insuficiencia cardiaca conlleva. En esta breve revisión se definen brevemente aspectos básicos sobre las ciencias «ómicas» y se evalúa el estado actual de la aplicación de estas nuevas tecnologías a la investigación de la insuficiencia cardiaca humana, centrándose principalmente en los análisis de microarrays de expresión génica en el campo de la genómica y los estudios de electroforesis bidimensional acoplada a espectrometría de masas en el ámbito de la proteómica.