Naujoviška bendrų genomo segmentų analizė – tolimojo „giminystės“ požymis – nustatė nediagnozuotus ilgo QT sindromo atvejus – retą sutrikimą, galintį sukelti nenormalų širdies ritmą, apalpimą ir staigią širdies mirtį.
Išvados, paskelbtos žurnale Gamtos komunikacijosiliustruoja naujojo Vanderbilto universiteto medicinos centro mokslininkų sukurto metodo, skirto aptikti nediagnozuotus retas ligas sukeliančių genetinių variantų nešiotojas, galimybes.
„Retos genetinės ligos dažniausiai tiriamos siuntimo populiacijose – žmonių, kurie buvo nukreipti į specializuotas klinikas įvertinti, – tačiau šis metodas dažnai pervertina tikrąjį poveikį populiacijai, o tai būtų geriau įvertinta didelėse populiacijose, kuriose nesikreipiama, pavyzdžiui, biobankuose. Jennifer (Piper) žemiau, mokslų daktarė, genetinės medicinos skyriaus medicinos profesorė ir vyresnysis atitinkamas naujojo tyrimo autorius.
Kadangi dauguma biobankų įdarbina dalyvius iš to paties regiono, dažnai tarp dalyvių yra reikšmingas nedokumentuotas ryšys, todėl genominiai segmentai yra dalijami dėl bendros kilmės – „identiški pagal kilmę“ segmentai, paaiškino žemiau.
„Identiški segmentai pagal kilmę suteikia mums galimybę suburti susijusius žmones, kad surastume retus variantus, kurie buvo bendrame protėviuose“, – sakė ji.
Norėdami tai padaryti, mokslininkai sukūrė genetinės išvados metodą, pavadintą DRIVE (Distant Relatedness for Identification and Variant Evaluation). Tyrimams vadovavo viena iš pirmųjų autorių Megan Lancaster, MD, Ph.D., Širdies ir kraujagyslių medicinos skyriaus klinikinė bendradarbė ir Hung-Hsin Chen, mokslų daktarė, genetikos skyriaus doktorantūra. Vaistas. Dan Roden, MD, Sam L. Clark, MD, Ph.D. Pirmininkas ir vyresnysis viceprezidentas personalizuotos medicinos klausimais, yra vienas iš vyresniųjų autorių.
Norėdami išbandyti DRIVE, mokslininkai sutelkė dėmesį į retą KCNE1 geno variantą, sukeliantį 5 tipo ilgo QT sindromą (LQT5). KCNE1 genas koduoja baltymą, kuris modifikuoja kalio sroves.
Tarptautinis 26 centrų konsorciumas nustatė 89 probandus (paveiktus asmenis, kurie yra pirmieji genetinio tyrimo subjektai) su galimu LQT5, 140 papildomų nešiotojų giminaičių ir 19 kito sindromo atvejų, priskirtų KCNE1 variantams.
Iš 35 zondų, turinčių labiausiai paplitusią KCNE1 variantą (p.Asp76Asn), devynis (26 %) įvertino VUMC Genetinės aritmijos klinika. Nebuvo žinoma, kad nė vienas iš jų būtų susijęs. Taip pat buvo rasta, kad variantą nešiojo trys probandų giminaičiai.
„Šis reto varianto praturtinimas VUMC, palyginti su kitais konsorciumo centrais, leido manyti, kad šie vietiniai zondai gali būti tolimi susiję ir kad galėtume panaudoti šį ryšį, norėdami nustatyti papildomus nešiklius BioVU“, – sakė Below. BioVU yra VUMC DNR biobankas, susietas su neidentifikuotais elektroniniais sveikatos įrašais.
Grupė pirmiausia įvertino 12 kliniškai identifikuotų p.Asp76Asn nešiotojų ryšį su genomu ir sukūrė giminės kilmės dokumentus. Jie nustatė aštunto–devinto laipsnio giminingumą tarp šių kilmės dokumentų (pavyzdžiui, ketvirtokai pusbroliai – pirmųjų pusbrolių proanūkiai – yra devinto laipsnio giminaičiai), patvirtindami hipotezę apie vietinį bendrą protėvį su p.Asp76Asn variantu.
Tada mokslininkai nustatė bendrus genomo regionus, apimančius KCNE1 geną, ir pritaikė DRIVE 69 819 BioVU tiriamųjų. Jie nustatė 22 BioVU tiriamuosius, turinčius bendrą regioną, patvirtino p.Asp76Asn variantą DNR sekos nustatymu ir įvertino elektrokardiogramas ir medicininius įrašus dėl LQT5 požymių.
Varianto nešiotojai, kurie buvo nukreipti, ir nesiunčiami, turi ilgesnį QT intervalą, palyginti su kontrolinėmis grupėmis.
„Šiame tyrime mes naudojome DRIVE, kad greitai nustatytų 22 anksčiau aprašyto patogeninio geno varianto nešiklius“, – sakė Below. „DRIVE taip pat galėtų būti naudojamas nežinomiems priežastiniams genų variantams nustatyti, sujungiant asmenis, turinčius identiškus segmentus ir įvertinant ligų praturtėjimą grupėse.
„Džiaugiamės, kad DRIVE gali nustatyti nediagnozuotus genetinės ligos atvejus.