Dziękuję. Posłuchaj tego artykułu, korzystając z powyższego odtwarzacza. ✖

Naukowcy z National Institutes of Health zidentyfikowali nowe genetyczne czynniki ryzyka dla dwóch rodzajów demencji niezwiązanej z chorobą Alzheimera. Odkrycia te zostały opublikowane w Genomika komórki i wyszczególnić, w jaki sposób naukowcy zidentyfikowali zmiany DNA na dużą skalę, znane jako warianty strukturalne, analizując tysiące próbek DNA. Zespół odkrył kilka wariantów strukturalnych, które mogą być czynnikami ryzyka otępienia z ciałami Lewy’ego (LBD) i otępienia czołowo-skroniowego (FTD). Projekt był wspólnym wysiłkiem naukowców z National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) oraz National Institute on Aging (NIA) w NIH.

Warianty strukturalne są zaangażowane w różne zaburzenia neurologiczne. W przeciwieństwie do częściej badanych mutacji, które często wpływają na jeden lub kilka bloków budulcowych DNA zwanych nukleotydami, warianty strukturalne obejmują co najmniej 50, ale często setki, a nawet tysiące nukleotydów jednocześnie, co czyni je trudniejszymi do zbadania.

„Jeśli wyobrazisz sobie, że cały nasz kod genetyczny jest książką, wariantem strukturalnym byłby akapit, strona, a nawet cały rozdział, który został usunięty, zduplikowany lub wstawiony w niewłaściwym miejscu” – powiedziała dr n. med. Sonja W. Scholz , Ph.D., badacz w dziale neurogenetyki NINDS i główny autor tego badania.

Łącząc najnowocześniejsze algorytmy komputerowe zdolne do mapowania zmian strukturalnych w całym genomie z uczeniem maszynowym, zespół badawczy przeanalizował dane całego genomu z tysięcy próbek pacjentów i kilku tysięcy nienaruszonych kontroli.

Wcześniej nieznany wariant genu TCPN1 został znaleziony w próbkach pobranych od pacjentów z LBD, chorobą, która podobnie jak choroba Parkinsona jest związana z nieprawidłowymi złogami białka alfa-synukleiny w mózgu. Ten wariant, w którym z genu usunięto ponad 300 nukleotydów, wiąże się z wyższym ryzykiem rozwoju LBD. Chociaż to odkrycie jest nowe dla LBD, TCPN1 jest znanym czynnikiem ryzyka choroby Alzheimera, co może oznaczać, że ten wariant strukturalny odgrywa rolę w szerszej populacji demencji.

„Z genetycznego punktu widzenia jest to bardzo ekscytujące odkrycie” – powiedział dr Scholz. „Zapewnia punkt odniesienia dla biologii komórki i badań na modelach zwierzęcych, a być może w dalszej perspektywie cel interwencji”.

Przyglądając się grupie 50 genów zaangażowanych w dziedziczne choroby neurodegeneracyjne, badacze byli w stanie zidentyfikować dodatkowe rzadkie warianty strukturalne, w tym kilka, o których wiadomo, że powodują choroby. Analizy zidentyfikowały również dwa dobrze ugruntowane czynniki ryzyka zmian FTD w genach C9orf72 i MAPT. Te ustalenia potwierdzające słuszność koncepcji wzmocniły siłę nowych wyników badania, wykazując, że algorytmy działały prawidłowo.

Ponieważ mapy referencyjne dla obecnie dostępnych wariantów strukturalnych są ograniczone, naukowcy stworzyli katalog na podstawie danych uzyskanych w tych analizach. Kod analizy i wszystkie surowe dane są teraz dostępne dla społeczności naukowej do wykorzystania w ich badaniach. Interaktywna aplikacja pozwala również badaczom badać interesujące ich geny i pytać, które warianty są obecne w przypadkach kontrolnych w porównaniu z przypadkami LBD lub FTD. Autorzy twierdzą, że te zasoby mogą sprawić, że złożone dane genetyczne będą bardziej dostępne dla ekspertów niezwiązanych z bioinformatyką, co przyspieszy tempo odkrywania.

„Badania mające na celu rozwikłanie skomplikowanej architektury genetycznej chorób neurodegeneracyjnych prowadzą do znacznych postępów w wiedzy naukowej” — powiedział dr n. med. Bryan J. Traynor, starszy badacz w NIA. „Z każdym odkryciem rzucamy światło na mechanizmy stojące za śmiercią lub dysfunkcją komórek nerwowych, torując drogę medycynie precyzyjnej do zwalczania tych wyniszczających i śmiertelnych zaburzeń”.

Badacze spodziewają się, że zbiór danych będzie się powiększał w miarę analizowania dodatkowych danych.

Odniesienie: Kaivola K, Chia R, Ding J i in. Analiza wariantów strukturalnych całego genomu identyfikuje loci ryzyka demencji niezwiązanych z chorobą Alzheimera. Genomika komórki. 2023:100316. doi: 10.1016/j.xgen.2023.100316

Ten artykuł został ponownie opublikowany z następujących materiałów. Uwaga: materiał mógł zostać zredagowany pod względem długości i treści. Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z cytowanym źródłem.