Badanie prowadzone pod przewodnictwem Queen Mary ujawnia najbardziej szczegółowy jak dotąd obraz czynników genetycznych wpływających na ciśnienie krwi. Odkrycia prowadzą do ulepszonych wskaźników ryzyka wielogenowego, które pozwolą lepiej przewidywać ciśnienie krwi i ryzyko nadciśnienia.

Naukowcy pod kierunkiem Queen Mary University of London i wspierani przez Narodowy Instytut Badań nad Zdrowiem i Opieką (NIHR) odkryli ponad sto nowych regionów ludzkiego genomu, znanych również jako loci genomowe, które wydają się mieć wpływ na ciśnienie krwi. W sumie obecnie opisano ponad 2000 niezależnych sygnałów genetycznych dotyczących ciśnienia krwi, co pokazuje, że ciśnienie krwi jest wysoce złożoną cechą, na którą wpływają tysiące różnych wariantów genetycznych.

Obszerne badania nad genetyką ciśnienia krwi

Badanie opublikowane w Genetyka Przyrody, to jedno z największych dotychczas tego typu badań genomicznych nad ciśnieniem krwi, obejmujące dane od ponad 1 miliona osób i kładące podwaliny dla badaczy w celu lepszego zrozumienia, w jaki sposób regulowane jest ciśnienie krwi.

Aby zrozumieć genetykę ciśnienia krwi, naukowcy połączyli cztery duże zbiory danych z badań asocjacyjnych obejmujących cały genom (GWAS) dotyczących ciśnienia krwi i nadciśnienia. Po przeanalizowaniu danych odkryli ponad 2000 loci genomowych powiązanych z ciśnieniem krwi, w tym 113 nowych regionów. Analizy wykazały także obecność setek wcześniej niezgłaszanych genów wpływających na ciśnienie krwi. Takie spostrzeżenia mogą wskazać potencjalne nowe cele leków i pomóc w rozwoju medycyny precyzyjnej we wczesnym wykrywaniu i zapobieganiu nadciśnieniu (wysokiemu ciśnieniu krwi).

Rola ocen ryzyka wielogenowego

Na podstawie tych analiz badacze byli w stanie obliczyć wielogenowe wskaźniki ryzyka, które łączą wpływ wszystkich wariantów genetycznych w celu przewidywania ciśnienia krwi i ryzyka nadciśnienia. Na przykład te oceny ryzyka pokazują, że osoby z najwyższym ryzykiem genetycznym mają średni skurczowy poziom ciśnienia krwi, który jest o ~17 mmHg wyższy niż u osób z najniższym ryzykiem genetycznym i 7-krotnie zwiększone ryzyko nadciśnienia. Dlatego te wielogenowe oceny ryzyka mogą rozróżniać pacjentów w zależności od ryzyka nadciśnienia i ujawniać klinicznie znaczące różnice w ciśnieniu krwi.

Wpływ badania i przyszłe kierunki

„Odkryliśmy teraz znacznie większą część genetycznego wpływu ciśnienia krwi, niż wcześniej sądzono” – mówi Helen Warren, starszy wykładowca genetyki statystycznej na Queen Mary University w Londynie i ostatnia autorka badania. „Udostępniamy publicznie nasze dane dotyczące oceny ryzyka wielogenowego. Istnieje wiele różnych potencjalnych zastosowań ocen ryzyka genetycznego, więc ekscytujące będzie zobaczenie, jak nasze wyniki ciśnienia krwi można wykorzystać w przyszłości do rozwiązywania bardziej istotnych klinicznie pytań”.

„To duże badanie opiera się na ponad 18-letnich badaniach GWAS dotyczących ciśnienia krwi. Nasze wyniki dostarczają nowych zasobów do zrozumienia mechanizmów biologicznych i, co ważne, nowych wskaźników ryzyka wielogenowego do wczesnej identyfikacji i stratyfikacji osób zagrożonych chorobami sercowo-naczyniowymi” – mówi Patricia Munroe, profesor medycyny molekularnej na Queen Mary University of London, a także starsza autorka artykułu .

Zastosowanie w różnych populacjach

Skala ryzyka wielogenowego może potencjalnie służyć jako przydatne narzędzie w medycynie precyzyjnej, ale potrzebne są bardziej zróżnicowane dane genomiczne, aby można było je szeroko zastosować w rutynowej opiece zdrowotnej. Chociaż zebrane dane pochodziły głównie od osób pochodzenia europejskiego (ze względu na ograniczoną dostępność różnorodnych zbiorów danych na początku badania), naukowcy odkryli, że oceny ryzyka wielogenowego miały także zastosowanie w przypadku osób pochodzenia afrykańskiego, które wcześniej były niedostatecznie reprezentowane w badania genetyczne.

Ten wynik dotyczący afrykańskiego pochodzenia został potwierdzony poprzez analizę danych z Narodowego Instytutu Zdrowia (NIH) Wszyscy z nas Program Badawczy w USA, którego celem jest zbudowanie jednego z największych zasobów danych biomedycznych i przyspieszenie badań nad poprawą zdrowia człowieka.

Zrozumienie nadciśnienia w kontekście brytyjskim

Szacuje się, że 30% dorosłych w Wielkiej Brytanii ma wysokie ciśnienie krwi, zwane nadciśnieniem. Wysokie ciśnienie krwi często występuje rodzinnie, co oznacza, że ​​na rozwój choroby mają wpływ czynniki genetyczne, a także czynniki środowiskowe, takie jak dieta bogata w sól, brak ruchu, palenie tytoniu i stres. Kiedy ciśnienie krwi jest stale zbyt wysokie, może uszkodzić serce i naczynia krwionośne w całym organizmie, zwiększając ryzyko chorób serca, nerek, udaru i innych schorzeń.

Odniesienie: „Analiza całego genomu u ponad 1 miliona osób pochodzenia europejskiego pozwoliła uzyskać lepsze wyniki w zakresie ryzyka wielogenowego dla cech ciśnienia krwi” autorstwa Patricii B. Munroe, Helen R. Warren i in. 30 kwietnia 2024 r., Genetyka natury.
DOI: 10.1038/s41588-024-01714-w

W badaniu połączono wcześniej opublikowane dane genetyczne z brytyjskiego Biobanku, wielkoskalowej biomedycznej bazy danych i zasobów badawczych zawierających informacje genetyczne i zdrowotne od pół miliona uczestników z Wielkiej Brytanii (N~450 000 osób); Międzynarodowe Konsorcjum ds. Ciśnienia Krwi (N~300 000 osób łącznie z 77 różnych badań kohortowych); oraz Program Milion Weteranów Departamentu Spraw Weteranów Stanów Zjednoczonych (~220 000 osób) z nowymi danymi z biorepozytorium Centrum Medycznego Uniwersytetu Vanderbilt, BioVU (N~50 000 osób).

Projektem kierowali naukowcy z Barts NIHR Biomedical Research Centre, Queen Mary University of London, we współpracy z National Human Genome Research Institute (NHGRI) w USA, Vanderbilt University Medical Center, University of Groningen w Holandii i innymi instytucjami, w ramach Międzynarodowego Konsorcjum ds. Ciśnienia Krwi. W sumie w tym międzynarodowym badaniu wzięło udział ponad 140 badaczy z ponad 100 uniwersytetów, instytutów i agencji rządowych na całym świecie.