Celo genómová asociačná štúdia odhaľuje potenciálne gény divertikulárneho ochorenia

Viac ako polovica dospelých na západnej pologuli starších ako 40 rokov má vo svojom čreve malé vyduté vrecká známe ako divertikuly. Spôsobené oslabením vonkajšej výstelky čreva, tieto vrecká sú zvyčajne neškodné.

Ale pre niektorých, tieto vrecká sa môžu bolestivo zapáliť alebo infikovať, vyžadujúce liečbu antibiotikami - alebo v závažných prípadoch, chirurgický zákrok na odstránenie hrubého čreva. V súčasnosti nikto nevie, čo spôsobuje divertikulózu (vznik týchto vreciek) alebo divertikulitídu (zápal vreciek).

Lillias Maguire, M.D., kolorektálny chirurg z Michigan Medicine, nebol spokojný s typickým vysvetlením bežného zápalového ochorenia, čo spôsobuje viac ako 200, 000 hospitalizácií každý rok v USA.

„Prevládalo podozrenie, že je to spôsobené diétou, „Maguire hovorí.“ Uvažovalo sa o tom, že divertikulitída môže byť spojená s nízkym obsahom vlákniny, pretože ľudia konzumujúci typickú západnú stravu majú relatívne zápchu.

„Avšak, keď sa pozriete pozornejšie, Zdá sa, že toto vysvetlenie sa neotrasie. “

Štúdie ukázali, že divertikulitída má tendenciu byť dedičná, hovorí Maguire, s identickými dvojčatami, ktoré vykazujú väčšiu podobnosť v pravdepodobnosti vzniku choroby ako bratské dvojčatá. To poukazuje na pravdepodobnú genetickú zložku.

Ak sa chcete dozvedieť viac, oslovila Elizabeth Speliotes, M.D., Ph.D., odborný asistent gastroenterológie, interné lekárstvo, a počítačová medicína a bioinformatika, ktoré sa intenzívne zapájajú do genetických štúdií viacerých rôznych chorobných stavov.

Speliotes mentoroval Maguireho prostredníctvom asociačnej štúdie zameranej na celý genóm, aby pátral po génoch, ktoré sú základom tohto stavu. Štúdia je publikovaná v časopise Genetika prírody .

Analýza vo veľkom meradle

Asociačné štúdie celého genómu, alebo GWAS, sú relatívne nový a účinný nástroj na skúmanie genetiky komplexných stavov, ktoré majú genetickú aj environmentálnu zložku a nie sú prenášané priamo z rodiča na dieťa.

Tieto štúdie sa spoliehajú na dostupnosť veľkých zbierok genómov - a tým väčších, lepšie.

„Neexistuje spôsob, ako vykonávať skutočné GWAS v kohorte 1, 000 alebo dokonca 5, 000 ľudí jednoducho preto, že genóm je taký veľký, “hovorí Maguire.

Našťastie takáto zbierka existuje vo forme britskej biobanky, ktorý obsahuje genetické a lekárske informácie o viac ako 500, 000 ľudí vo veku od 40 do 69 rokov. Je to bezprecedentný zdroj, na ktorý sa obrátili vedci z celého sveta v snahe odhaliť genetiku bežných chorôb, ako sú srdcové choroby, rakovina a demencia.

V tomto prípade, údaje mali potenciál. „Prostredníctvom lekárskych záznamov, vieme, že asi 28, 000 ľudí v britskej biobanke bolo prijatých pre divertikulitídu, „Maguire hovorí. S pomocou laboratória Speliotes, porovnala týchto ľudí s kohortou asi 31, 000 ľudí z iniciatívy Michigan Genomics Initiative v U-M.

Cieľ:nájsť spoločné genetické varianty, ktoré by mohli identifikovať potenciálne gény za chorobou. "V GWAS, hľadáme varianty v genómoch jedinečných pre jednotlivcov, ktoré sú spojené s génmi, „Maguire hovorí.“ Nemusia presne určiť genetické mutácie, ale ukazujú nás na oblasť v genóme, ktorá má v blízkosti viacero génov. “

Vytváranie nových spojení

Použitím vzorky britskej biobanky, vedci našli 42 miest, ktoré boli spojené s 99 zaujímavými génmi. Pripisujú veľkej vzorke ľudí pomoc pri identifikácii toľkých miest.

„Potom vykonáme rozsiahly štatistický test, aby sme zistili, ktoré varianty sú silne spojené s divertikulitídou, “Hovorí Maguire.

To však neznamená, že všetkých 42 je nevyhnutne dôležitých. Samotná veľkosť vzorky znamená, že niektoré lokusy sú určite iba hlukom, dodáva.

Keď porovnali 42 lokusov z britskej biobanky so vzorkou iniciatívy Michigan Genomics Initiative, osem vyšlo ako spoločné medzi týmito dvoma skupinami.

„Keď vidíme replikáciu lokusov v populáciách, vďaka tomu sa cítime bezpečnejšie, že existuje silná korelácia, “Hovorí Maguire.

Čo je zaujímavé, však s čím sú spojené gény, ktoré identifikovali.

V kontexte divertikulitídy „Gény, ktoré sme videli, mali zmysel, "Hovorí Maguire." Identifikovali sme gény pre bunky spojivového tkaniva, cesty, ktoré poznáme, sú spojené s inými spojivovými tkanivami, pruh, a ďalšie choroby, ako sú aneuryzmatické vaskulárne choroby, ktoré tiež súvisia s spojivovým tkanivom. Vidíme to a začíname premýšľať, „Dobre, dosahujeme niečo dobré. “

Zistenia informujú budúcnosť

Analýza ponúka nový a užitočný pohľad na divertikulitídu. Tridsaťdeväť z nájdených miest Maguirovho tímu nebolo nikdy predtým identifikovaných.

Maguire verí, že majú potenciál slúžiť ako východiskový bod pre konečné vysvetlenie pôvodu tejto choroby.

„Možno vyšetrením niektorých našich cieľov, mohli by sme dostať odpoveď na to, prečo sa táto choroba vyskytuje, a vyvinúť liek alebo terapiu, ktorá funguje oveľa lepšie, ako len vybrať si kúsok hrubého čreva alebo dať ľuďom opakujúce sa cykly antibiotík, " ona povedala.

Žiadny z týchto objavov, vedci vedia, bolo by možné bez biobaniek.

„Ľudia, ktorí mali predvídavosť založiť a zúčastniť sa iniciatívy Michigan Genomics Initiative, poskytli a rozvíjajú tento úžasný zdroj, ktorý nám umožní vykonať oveľa viac štúdií, aby sme skutočne porozumeli tomu, čo sa deje s ľuďmi - nielen s divertikulitídou, ale s inými chorobami, ona povedala. „Toto je len začiatok.“

• Lekár so syndrómom Guillaina Barrého sa vracia do normálneho života
• Systém prenosu genetického signálu pre črevný mikrobióm