Tokom protekle decenije, istraživači su razvijali poligene rezultate — proračune verovatnoće da će osoba dobiti bolest na osnovu miliona malih genetskih razlika u njihovom genomu. Tačnost ovih rezultata je poboljšana za neke bolesti i grupe ljudi, ali oni i dalje zaostaju za onima neevropskog porekla, uglavnom zato što genetski skupovi podataka koji se koriste za izračunavanje ovih rezultata uglavnom potiču od ljudi evropskog porekla.
Novi pristup tima koji predvode istraživači iz Inicijative za kardiovaskularne bolesti na Broad Institutu MIT-a i Harvarda i u Opštoj bolnici u Masačusetsu (MGH) značajno poboljšava tačnost predviđanja genetskog rizika od srčanih oboljenja svih predaka.
Naučnici su napravili poligeni skor koristeći podatke iz genetskih studija koje uključuju više od milion ljudi. Da bi dodatno poboljšali rezultat, oni su takođe uključili u svoje proračune genetske promene povezane sa 10 povezanih osobina kao što su krvni pritisak i indeks telesne mase. Njihov novi rezultat je nadmašio sve postojeće rezultate u predviđanju rizika od bolesti koronarne arterije — vodećeg uzroka smrti širom sveta — među učesnicima afričkog, evropskog, latinoameričkog i južnoazijskog porekla.
Pristup bi jednog dana mogao omogućiti kliničarima da identifikuju više osoba sa visokim rizikom ranije u životu i preporuče intervencije kao što su lekovi za snižavanje holesterola ili promene načina života za koje se pokazalo da nadoknađuju, pa čak i normalizuju visok genetski rizik. Objavljeni u Nature Medicine, rezultati sugerišu da se okvir može primeniti za poboljšanje predviđanja genetskog rizika i za druge osobine i bolesti.
„Sposobnost da se identifikuje genetski rizik rano u životu — tehnički moguće čak i pri rođenju — je moćna, jer ne moramo da čekamo da se pojave klinički faktori kao što je povišen holesterol“, rekao je ko-stariji autor Amit V. Khera, koji je razvio poligenske rezultate kao saradnik Merkin instituta na Broad i sada je potpredsednik genomske medicine u Verve Therapeutics i kardiolog u Brigham and Vomen’s Hospital.
„Koristeći veće, raznovrsnije skupove podataka, naš rezultat može bolje da identifikuje pojedince sa visokim rizikom koji bi inače leteli ispod radara“, rekao je ko-stariji autor Pradip Natarajan, pridruženi član Broad koji je direktor preventivne kardiologije i Paul & Phillis Fireman. Dodeljena katedra za vaskularnu medicinu na MGH i vanredni profesor medicine na Harvardskoj medicinskoj školi.
Da bi izgradili novi rezultat, naučnici su prikupili podatke o više od milion ljudi, uključujući skoro 270.000 osoba sa koronarnom bolešću – daleko više od njihove prethodne studije iz 2018. koja je analizirala samo desetine hiljada osoba sa bolešću. Sa novim, raznovrsnijim studijama objavljenim u protekloj godini, kao što je američki program za milione veterana za pitanja veterana, tim je takođe mogao da ugradi podatke o više ljudi sa afričkim, latinoameričkim i južnoazijskim poreklom.
„Skori zasnovani na Evropi razvijeni 2018. nisu funkcionisali tako dobro u predviđanju rizika za ljude drugih predaka“, rekao je Aniruddh Patel, koautor nove studije i kardiolog i istraživač u laboratoriji Natarajan u MGH. „Dakle, naučna zajednica se fokusirala na poboljšanje predviđanja različitih predaka.“
Pored toga, Minkian (Vallace) Vang, koautor studije i bivši računarski biolog u Broad-u, razvio je plan za preciznije hvatanje uticaja genetskih varijanti sa manjim uticajem na rizik od srčanih oboljenja, dajući prioritet promenama DNK za koje se zna da utiču i rizik od srčanih oboljenja i srodne osobine, kao što su indeks telesne mase, pušački status i krvni pritisak. Zanimljivo je da je otprilike polovina prediktivne moći rezultata došla iz studija samih srčanih bolesti, a druga polovina iz studija ovih drugih faktora rizika.
Kada se primeni na poseban skup podataka od pojedinaca različitog porekla, novi rezultat, nazvan GPSMult, identifikovao je više ljudi sa najvećim i najmanjim rizikom od srčanih oboljenja nego svi prethodni rezultati. Na primer, oni u najnižem percentilu rezultata imali su manje od 1% šanse da im se dijagnostikuje srčana bolest do srednjih godina, u poređenju sa šansom od 16% za one u najvišem percentilu. Zapanjujuće je da je tim uspeo da identifikuje 3% netaknutih pojedinaca koji – samo na osnovu uobičajenih varijacija DNK – imaju rizik od budućeg srčanog događaja, kao što je srčani udar, toliko visok kao ljudi kojima je ta bolest već dijagnostikovana.
Rezultati pokazuju prednosti kombinovanja osobina i podataka o više predaka prilikom izračunavanja poligenih rezultata rizika i sugerišu da bi pristup mogao da poboljša predviđanje rizika za druge bolesti. Naučnici nastavljaju da usavršavaju svoj metod uključivanjem još većih, raznovrsnijih skupova podataka, upotrebom novih računarskih pristupa koji uzimaju u obzir složenu arhitekturu genoma, i integracijom kliničkih faktora rizika kako bi se poboljšala relevantnost rezultata za lekare.
„Ono što je uzbudljivo je da još uvek nismo dostigli teoretski maksimum koliko dobar genetski prediktor za srčana oboljenja može biti, tako da će ovi testovi nastaviti da postaju još bolji u narednim godinama“, rekao je Khera. „Takođe imamo mnogo posla da shvatimo kako najbolje da integrišemo ove testove u kliničku praksu i na kraju ih učinimo standardom nege.“
