U novoj studiji, istraživači sa Medicinske škole Icahn na planini Sinai predstavili su LoGoFunc, napredni računarski alat koji predviđa varijante patogenog povećanja i gubitka funkcije širom genoma.
Za razliku od trenutnih metoda koje se pretežno fokusiraju na gubitak funkcije, LoGoFunc razlikuje različite tipove štetnih mutacija, nudeći potencijalno vredan uvid u različite ishode bolesti. Nalazi su opisani u Genome Medicine.
Genetske varijacije mogu promeniti funkciju proteina, pri čemu neke mutacije povećavaju aktivnost ili uvode nove funkcije (dobitak funkcije), dok druge umanjuju ili eliminišu funkciju (gubitak funkcije). Ove promene mogu imati značajne implikacije na ljudsko zdravlje i lečenje bolesti.
„Alati koji su trenutno dostupni ne uspevaju da razlikuju dobijanje i gubitak funkcije, što nas je motivisalo da razvijemo LoGoFunc. Ovo je važno jer ove varijante različito utiču na aktivnost proteina, utičući na ishod bolesti. Stvorili smo inovativni alat koji se bavi kritičnim jazom u ovoj oblasti, pružajući praktičan način da se razumeju funkcionalne posledice genetskih varijacija u većem obimu“, kaže ko-stariji dopisni autor dr Iuval Itan, vanredni profesor genetike i genomskih nauka i glavni član Instituta Charles Bronfman za personalizovane Medicina na planini Ikan Sinaj.
LoGoFunc koristi mašinsko učenje obučeno na bazi podataka poznatih patogenih mutacija za povećanje funkcije i gubitak funkcije identifikovanih u literaturi. On razmatra širok spektar od 474 biološke karakteristike, uključujući podatke iz proteinskih struktura koje predviđa AlphaFold2 i mrežne karakteristike koje odražavaju interakcije ljudskih proteina. Testiran na setovima iz baze podataka ljudskih genskih mutacija i ClinVar-a, LoGoFunc je pokazao visoku tačnost u predviđanju povećanja funkcije, gubitka funkcije i neutralnih varijanti, prema istraživačima.
„Pored personalizovane medicine, LoGoFunc ima implikacije na otkrivanje lekova, genetsko savetovanje i ubrzavanje genetskog istraživanja. Njegova dostupnost promoviše saradnju i nudi sveobuhvatan pogled na varijante uticaja na ljudski genom“, kaže ko-stariji dopisni autor Avner Schlessinger, dr. ., profesor farmakoloških nauka i pomoćnik direktora Centra za terapijsko otkriće Mount Sinai.
„Stoga, verujemo da LoGoFunc obećava preciznu medicinu, omogućavajući mogućnost više prilagođenih tretmana zasnovanih na genetskom sastavu pojedinca.
Istraživači upozoravaju da, iako su ovi nalazi značajan korak napred, njihovo prevođenje u kliničke aplikacije zahteva dalju validaciju i integraciju sa drugim medicinskim informacijama. LoGoFunc-ova predviđanja su zasnovana na podacima o obuci i inherentnim pretpostavkama. Stalni napori na validaciji su ključni za pouzdane rezultate. Kako genetski podaci nastavljaju da rastu, usavršavanje mogućnosti LoGoFunc-a i proširenje njegovog obima su prioriteti za buduća istraživanja.
„Premošćivanjem praznina, alat poboljšava naše razumevanje genetskih varijacija koje doprinose bolestima, utirući put personalizovanim strategijama lečenja i otkrivanju lekova“, kaže prvi autor studije David Stein, dr. kandidat na Ikan planini Sinaj. „Verujemo da će LoGoFunc biti moćan alat za dešifrovanje funkcionalnih posledica genetskih varijacija. Iako su njegove potencijalne primene ogromne, stalni napori na validaciji će obezbediti njegov uticaj u stvarnom svetu.“
Predviđanja alata za misense varijante u celom genomu su dostupna za nekomercijalnu upotrebu i analizu.
