Genetske studije bolesti mapiraju segmente bolesti koje izazivaju genom. Ali da bismo razumeli kako te promene doprinose progresiji bolesti, važno je razumeti kako one mogu promeniti regulaciju gena bolesti u populacijama ćelija za koje se pretpostavlja da izazivaju bolest.
„Mape gena za pojačivače“ povezuju genomske regulatorne regione sa genima i neophodne su za razumevanje bolesti. Ali njihovo konstruisanje predstavlja izazove zbog ograničenja u trenutnim eksperimentalnim metodama, što otežava primenu tehnike na retke populacije ćelija i gene koji regulišu samo specifične tipove ćelija.
Istraživači iz Brigham and Vomen’s Hospital, osnivača Mass General Brigham zdravstvenog sistema, razvili su statističku metodu pod nazivom SCENT (mapiranje ciljnog gena pojačivača jedne ćelije). Ova metoda koristi multimodalne jednoćelijske podatke za uspostavljanje veza između regulatornih elemenata i gena, omogućavajući im da odrede verovatne uzročne genske lokuse i za uobičajene i za retke bolesti. Ovi uvidi mogu pomoći u razvoju tretmana za različita stanja.
Istraživački tim je primenio SCENT na devet multimodalnih jednoćelijskih skupova podataka koji predstavljaju različita ljudska tkiva, uključujući ćelije imunog sistema, neurona i hipofize, sa ciljem da razumeju zamršenost regulacije DNK u svakom specifičnom tipu ćelije.
Sa ovim podacima, razvili su 23 različite mape za poboljšanje gena kako bi istražili genetske varijante i obrasce ekspresije povezane sa 1.143 bolesti i osobine. Značajno, otkrili su da, za imunološke bolesti, ključni uvidi proizlaze ne samo iz imunih ćelija, već i iz ćelija unutar samih zahvaćenih tkiva.
„Za većinu autoimunih bolesti, ljudi pretpostavljaju da nam je potrebna opšta mapa imunih ćelija. Ali otkrili smo da su mape gena za pojačivače imunoloških ćelija različite u tkivima pogođenim bolestima“, rekla je Soumia Raichaudhuri, MD, Ph. Brighamov odsek za reumatologiju, imunologiju i inflamaciju. Pokazujemo kako se takva mapa može koristiti za tumačenje genetskih podataka iz reumatoidnog artritisa i drugih autoimunih bolesti.“
Studija je objavljena u časopisu Nature Genetics.
