Γενετική

Γονιδιακή παραλλαγή μελέτη: Νέο εργαλείο διευκολύνει συμμετοχή ατόμων διαφορετικής καταγωγής

Γονιδιακή παραλλαγή μελέτη: Νέο εργαλείο διευκολύνει συμμετοχή ατόμων διαφορετικής καταγωγής

Οι μελέτες συσχέτισης σε ολόκληρο το γονιδίωμα (GWAS) έχουν συνήθως αποκλείσει διαφορετικά και μειονοτικά άτομα στην αναζήτηση γονιδιακών παραλλαγών που δημιουργούν κίνδυνο ασθένειας.

ADMAN

Γονιδιακή παραλλαγή μελέτη: Ερευνητές στο Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης (MGH), το Broad Institute of MIT και το Χάρβαρντ, και άλλα ιδρύματα σε όλο τον κόσμο έχουν πλέον αναπτύξει ένα πακέτο λογισμικού ελεύθερης πρόσβασης που ονομάζεται Tractor, το οποίο αυξάνει τη δύναμη ανακάλυψης της γονιδιωματικής σε πληθυσμούς μελετών. Μια μελέτη για την απόδοση και την ακρίβεια του Tractor δημοσιεύθηκε στο Nature Genetics.

Οι ερευνητές εκτελούν το GWAS για να προσδιορίσουν πού βρίσκονται γενετικές παραλλαγές που είναι υπεύθυνες για την πρόκληση ασθένειας στο γονιδίωμα. Πρόσφατα, οι γενετιστές άρχισαν να δημιουργούν μοντέλα από δημοσιευμένα δεδομένα GWAS για την πρόβλεψη κινδύνων ασθένειας σε άτομα. Ωστόσο, η κλινική χρησιμότητα αυτών των μοντέλων είναι προς το παρόν περιορισμένη, καθώς τα περισσότερα βασίζονται σε γονιδιωματικές μελέτες ατόμων με ευρωπαϊκή καταγωγή.

“Εάν δημιουργήσετε μοντέλα κινδύνου για ασθένειες σε διαθέσιμα δεδομένα και προσπαθήσετε να τα βάλετε σε διαφορετικούς πληθυσμούς, μειώνεται η ακρίβεια της πρόβλεψης ποιος θα αρρωστήσει”, λέει η Elizabeth Atkinson, Ph.D. η Μονάδα Αναλυτικής και Μεταφραστικής Γενετικής (ATGU) στο MGH. “Αυτά τα σφάλματα επιδεινώνουν τις υπάρχουσες ανισότητες στην υγεία, εν μέρει επειδή δεν βρίσκουμε συγκεκριμένες παραλλαγές γονιδίων που μπορεί να συμβάλλουν στον υψηλότερο κίνδυνο μιας συγκεκριμένης ασθένειας σε διαφορετικούς πληθυσμούς.”

Ένα άλλο σημαντικό μειονέκτημα του τρέχοντος GWAS είναι ότι “αφήνουν πολλές ευκαιρίες για γενετική ανακάλυψη στο τραπέζι για όλους τους πληθυσμούς”, λέει ο Atkinson. Οι άνθρωποι αφρικανικής καταγωγής, για παράδειγμα, έχουν κατά μέσο όρο ένα εκατομμύριο περισσότερες γενετικές παραλλαγές από κάποιον που δεν έχει αφρικανική καταγωγή λόγω των ανθρώπινων μεταναστευτικών προτύπων με την πάροδο των ετών. Η διεξαγωγή ενός GWAS με διαφορετικούς πληθυσμούς επιτρέπει στους γενετιστές να εντοπίσουν γενετικούς συσχετισμούς σε ασθένειες σε πολλά περισσότερα σημεία στο γένωμα, λέει ο Atkinson.

“Μέσα σε αυτές τις γονιδιωματικές περιοχές που εντοπίζονται σε ένα GWAS, η γενετική μετάλλαξη που προκαλεί πραγματικά ασθένεια μοιράζεται μεταξύ των προγόνων τις περισσότερες φορές”, προσθέτει. Μελετώντας τους μικτούς πληθυσμούς – άτομα με πρόσφατη καταγωγή από δύο ή περισσότερες απομονωμένες ομάδες πληθυσμού , όπως η Αφρική και η Ευρώπη – “μπορούμε να πάρουμε πιο ισχυρά και ακριβή σήματα γενετικής συσχέτισης και να κάνουμε μια καλύτερη δουλειά για να εντοπίσουμε πού βρίσκεται η αιτιώδης μετάλλαξη, η οποία βελτιώνεται η κατανόηση της νόσου για όλους”.

Μέχρι τώρα, δεν υπήρχε κανένας καλός τρόπος ελέγχου της σύνθεσης των προγόνων σε μικτές ομάδες που μελετήθηκαν σε ένα GWAS. “Διαφορετικές ομάδες προγόνων έχουν παραλλαγές γονιδίων που εμφανίζονται σε διαφορετικές συχνότητες λόγω της δημογραφικής ιστορίας των πληθυσμών”, εξηγεί ο Atkinson. “Το να μην ληφθεί υπόψη η καταγωγή σε ένα GWAS μπορεί να οδηγήσει σε ψευδώς θετικά χτυπήματα ή σε παραλλαγές γονιδίων να ακυρωθούν και να απορριφθούν ως μη σημαντικά. Έτσι, μέχρι τώρα, ήταν ευκολότερο να αποκλείσετε άτομα με πολλαπλές καταγωγή από το GWAS για να αποφύγετε τη σύγχυση από διαφορετικά πρότυπα παραλλαγών γονιδίων. ”

Το Tractor, ωστόσο, επιτρέπει στους ερευνητές να λογοδοτούν για την καταγωγή με έναν ακριβή τρόπο, έτσι ώστε τα αναμεμιγμένα άτομα να μπορούν να συμπεριληφθούν σε προσπάθειες ανακάλυψης γονιδίων μεγάλης κλίμακας. Το λογισμικό χρωματίζει κομμάτια των χρωμοσωμάτων κάθε ατόμου ανάλογα με την καταγωγή του, τα οποία οι ερευνητές μπορούν να συμπεράνουν από τις ακολουθίες γονιδιώματος αναφοράς και χρησιμοποιεί αυτές τις πληροφορίες σε ένα νέο μοντέλο GWAS. “Το Tractor λαμβάνει υπόψη τη ραχοκοκαλιά της καταγωγής κάθε γενετικής παραλλαγής, ώστε να μπορούμε να βαθμονομήσουμε σωστά τα αποτελέσματα του GWAS για να βρούμε αιτιώδεις παραλλαγές σε συγκεκριμένες ομάδες πληθυσμού “, λέει ο Atkinson.

Το Tractor παρέχει επίσης εκτιμήσεις σχετικά με τα μεγέθη εφέ που σχετίζονται με την καταγωγή, κάτι που δεν είναι δυνατό σε ένα τυπικό GWAS. “Αντί να πάρει έναν σταθμισμένο μέσο όρο του μεγέθους της επίδρασης κινδύνου για μια συγκεκριμένη γονιδιακή παραλλαγή , το Tractor μπορεί να καθορίσει πόσο μεγάλο ή μικρό είναι το αποτέλεσμα μιας παραλλαγής σε διάφορες ομάδες προγόνων”, λέει ο Atkinson. “Αυτό θα είναι ενημερωτικό για τη δημιουργία βαθμολογιών γενετικού κινδύνου σε διαφορετικούς πληθυσμούς.”

Ένα άλλο πλεονέκτημα του Tractor είναι η ικανότητά του να βελτιώνει την ισχύ του GWAS ανιχνεύοντας παραλλαγές γονιδίων κινδύνου σε πολλαπλές καταβολές. “Με το Tractor, μπορούμε να πάρουμε ισχυρότερα σήματα συσχέτισης ασθενειών, αξιοποιώντας τις προγονικές γονιδιακές διαφορές”, λέει ο Atkinson. “Το Tractor προωθεί τις υπάρχουσες μεθοδολογίες για τη μελέτη της γενετικής των σύνθετων διαταραχών σε διαφορετικούς και μειονοτικούς πληθυσμούς”, προσθέτει. “Ελπίζουμε ότι αυτή η μέθοδος αυξάνει την ένταξη των συμμετεχόντων συμμετεχόντων σε μελέτες μεγάλης κλίμακας.

Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον Κόσμο
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις

Διαβάστε Eπίσης:

Eρευνητές αναπτύσσουν γονιδιακή θεραπεία για διαταραχές του αίματος

Γενετική ανάλυση ανατρέπει τα δεδομένα για τα κοινά των διδύμων

Νέα γονίδια εμπλέκονται στη διαταραχή του φάσματος του αυτισμού

svg%3E svg%3E
svg%3E
svg%3E
Περισσότερα

Αναζητείται γενετική αλληλουχία επόμενης γενιάς για βαθύτερη κατανόηση του COVID-19

Θα μπορούσε να είναι το μέλλον των διαγνωστικών εξετάσεων για κοινές λοιμώξεις και θα μπορούσε να αποδειχθεί ένα κρίσιμο εργαλείο για την κατανόηση και την καταπολέμηση νέων ιών. Η γενετική ακολουθία της επόμενης γενιάς ή η ακολουθία της επόμενης γενιάς (NGS) γίνεται όλο και πιο συνηθισμένη στην έρευνα, αν και δεν είναι ακόμη ευρέως διαθέσιμη. […]

Εντοπίστηκαν 102 γονίδια που σχετίζονται με τον αυτισμό

Εκατόν δύο γονίδια που σχετίζονται με αυξημένο κίνδυνο εκδήλωσης αυτισμού εντόπισε διεθνής επιστημονική ομάδα στη μεγαλύτερη μέχρι σήμερα μελέτη γενετικής αλληλούχισης των διαταραχών του αυτιστικού φάσματος. Σε άρθρο που δημοσιεύεται στο Cell, αναφέρεται χαρακτηριστικά ότι «επιτεύχθηκε μια σημαντική πρόοδος ως προς τη διάκριση των γονιδίων που σχετίζονται με τις διαταραχές αυτιστικού φάσματος από αυτά που […]

Αποκαλύφθηκαν οι γονιδιακές μεταλλάξεις που καθορίζουν το ύψος

Η μεγαλύτερη γενετική μελέτη σε ασιατικό πληθυσμό σχετικά με το ύψος αποκάλυψε πρόσφατα δεκάδες σπάνιες μεταλλάξεις του DNA στους ανθρώπους αυτής της καταγωγής. Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο Nature Communications, συμπληρώνουν τις γνώσεις των επιστημόνων σχετικά με τις πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις μεταξύ των γονιδίων που συμβάλλουν στη φυσιολογική ανάπτυξη και υπογραμμίζουν κάποιες από τις ομοιότητες και […]

Ποιες γενετικές παραλλαγές σχετίζονται με το άγχος

Μια τεράστια ανάλυση γονιδιώματος περίπου 200.000 στρατιωτικών βετεράνων στις ΗΠΑ εντόπισε έξι γενετικές παραλλαγές που σχετίζονται με το άγχος, αναφέρουν ερευνητές από το Yale στο American Journal of Psychiatry. Η νέα μελέτη συμβάλλει περαιτέρω στην πρώτη πειστική μοριακή εξήγηση για το λόγο για τον οποίο συχνά συνυπάρχουν άγχος και κατάθλιψη. “Αυτό είναι το πλουσιότερο σύνολο […]

Πως προκύπτουν καταστροφικές αυτοάνοσες αντιδράσεις

Το ανοσοποιητικό σύστημα χρησιμοποιεί τα μιτοχόνδρια του για να αυτο-διεγείρει τις έμφυτες και προσαρμοστικές αποκρίσεις σε λοίμωξη. Τα αντιδραστικά είδη οξυγόνου (ROS), το ανοσογονικό μιτοχονδριακό DNA (mtDNA) και ακόμη και ολόκληρα μιτοχόνδρια κινητοποιούνται τοπικά σε μια ευαίσθητη ισορροπία για να δημιουργήσουν καυτά σημεία φλεγμονώδους δράσης. Όταν ο φυσιολογικός περιορισμός της ανάδρασης σε αυτές τις διεργασίες […]

Η επεξεργασία γονιδίων ικανή να αποτρέψει διαταραχές του εγκεφάλου

Νέα έρευνα σε ποντίκια υποδηλώνει ότι η επεξεργασία γονιδίων θα μπορούσε να αποτρέψει τις αναπτυξιακές διαταραχές του εγκεφάλου. Η επεξεργασία Epigenome είναι ένας τρόπος αλλαγής της έκφρασης ή της ανάγνωσης των γονιδίων χωρίς να αλλοιωθεί ο υποκείμενος κώδικας DNA τους. Μια ομάδα από το πανεπιστήμιο Johns Hopkins στη Βαλτιμόρη, MD, οδήγησε τη μελέτη Nature Communications […]