Новый инструмент более точно использует геномные данные для прогнозирования риска заболеваний среди различных групп населения

Прочитано: 211 раз(а)


Шкалы полигенного риска (PRS) являются многообещающими инструментами для прогнозирования риска заболеваний, но текущие версии имеют встроенную систематическую ошибку, которая может повлиять на их точность в некоторых группах населения и привести к различиям в состоянии здоровья. Однако группа исследователей из Массачусетской больницы общего профиля (MGH), Института Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда, а также Шанхайского университета Цзяо Тонг в Шанхае, Китай, разработала новый метод для получения PRS, который более точно прогнозирует риск заболевания среди населения. они сообщают в Nature Genetics.

Изменения в последовательности ДНК гена могут привести к генетическому варианту, который увеличивает риск заболевания. Некоторые генетические варианты тесно связаны с определенными заболеваниями, такими как мутация BRCA1 и рак молочной железы. «Однако наиболее распространенные заболевания человека, такие как диабет 2 типа, высокое кровяное давлениеНапример, на депрессию влияют не отдельные гены, а сотни или тысячи генетических вариантов генома. Каждый вариант дает небольшой эффект», — говорит Тиан Ге, доктор философии, специалист по прикладной математике и биостатистике в отделе генетики психиатрии и нейроразвития Центра геномной медицины MGH и соавтор статьи. PRS суммирует эффекты. генетических вариантов в геноме и продемонстрировали перспективность их использования для прогнозирования шансов отдельных пациентов на развитие заболеваний, что позволит клиницистам рекомендовать профилактические меры и внимательно следить за пациентами для ранней диагностики и вмешательства.

Однако PRS должен быть «обучен» для прогнозирования риска заболевания с использованием данных исследований, в которых геномная информация собирается у больших групп людей. Хотя многие болезнетворные варианты являются общими, объясняет Ге, существуют важные различия в генетической основе заболевания между людьми разного происхождения. Например, распространенный генетический вариант, связанный с конкретным заболеванием в одной популяции, может иметь более низкую частоту или даже отсутствовать в других популяциях. Когда генетический вариант, связанный с заболеванием, является общим для разных популяций, величина его эффекта или степень увеличения риска также могут варьироваться от одной группы предков к другой, объясняет Ге. PRS обучен с использованием данных одной популяциипоэтому часто ослабляют или снижают эффективность при применении к другим популяциям.

«Основная проблема с существующими методами расчета PRS заключается в том, что на сегодняшний день в большинстве геномных исследований использовались данные, собранные у лиц европейского происхождения», — говорит Ге. По его словам, это создает европоцентристский уклон в существующих PRS, производя значительно менее точные прогнозы и повышая вероятность того, что они могут переоценивать или недооценивать риск заболевания среди неевропейского населения.

К счастью, исследователи активизировали усилия по сбору геномных данных из недостаточно представленных популяций. Используя эти ресурсы, Ге и его коллеги создали новый инструмент под названием PRS-CSx, который может интегрировать данные из нескольких популяций и учитывать генетические сходства и различия между ними. Хотя по-прежнему имеется значительно больше геномных данных о лицах европейского происхождения, исследователи использовали вычислительные методы, которые позволили им максимизировать ценность неевропейских данных и повысить точность прогнозов у ​​людей с разным происхождением.

В исследовании исследователи использовали геномные данные людей из нескольких разных популяций, чтобы предсказать широкий спектр физических показателей (таких как рост, индекс массы тела и артериальное давление ), биомаркеры крови (такие как глюкоза и холестерин) и риск для шизофрении. Затем они сравнили прогнозируемый признак или риск заболевания с фактическими показателями или зарегистрированным статусом заболевания, чтобы измерить точность прогноза PRS-CSx. Результаты исследования показали, что PRS-CSx значительно более точен, чем существующие инструменты PRS в неевропейском населении.

«Цель нашей работы состояла в том, чтобы сократить разрыв между точностью прогнозирования в недостаточно представленных группах населения по сравнению с европейцами и сократить разрыв в различиях в состоянии здоровья при внедрении PRS в клинических условиях», — говорит Ге, который отмечает, что новый инструмент будет и впредь быть доработанным в надежде, что клиницисты смогут однажды использовать его для обоснования выбора лечения и предоставления рекомендаций по уходу за пациентами.

PRS-CSx также может сыграть роль в фундаментальных исследованиях, говорит ведущий автор исследования Юнфэн Руан, доктор философии, научный сотрудник Института Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда. Его можно использовать, например, для изучения взаимодействия генов и окружающей среды, например, для изучения того, как эффект генетического риска будет зависеть от уровня экологических факторов риска в глобальном населении.

Даже с PRS-CSx разрыв в точности прогнозирования между европейскими и неевропейскими популяциями остается значительным. Расширение разнообразия выборки среди глобальных групп населения имеет решающее значение для дальнейшего повышения точности прогнозирования PRS в различных группах населения. «Расширение неевропейских геномных ресурсов в сочетании с передовыми аналитическими методами, такими как PRS-CSx, ускорит справедливое развертывание PRS в клинических условиях », — говорит Хайлян Хуанг, доктор философии, статистический генетик в области аналитической и трансляционной генетики. Подразделение MGH и Центра психиатрических исследований Стэнли в Институте Броуда, а также соавтор статьи.

Исследовательская группа определила новый механизм защиты ДНК



Новости партнеров