Instrumentul, prezentat în revista Nature, ar putea ajuta în înțelegerea bazei genetice a trăsăturilor complexe care până acum au scăpat studiilor de asociații genomice la scară largă (GWAS).
Abordarea combină estimările relațiilor gene-trăsătură din teste de sarcină de pierdere a funcției (LoF) cu progresele în editarea genomului și revistasanatatii.ro/un-sistem-bazat-pe-inteligenta-artificiala-a-descoperit-un-potential-medicament-pentru-longevitate/" title="Un Sistem Bazat pe Inteligență Artificială a Descoperit un Potențial Medicament pentru Longevitate" class="aigl-auto-link">secvențierea ARN-ului celular la scară mare reprezentate de metoda Perturb-seq.
Acest lucru creează un grafic care dezvăluie atât căile relevante pentru trăsături, cât și funcțiile genelor și programele pentru a explica de ce anumite gene sunt asociate cu trăsăturile.
„Chiar dacă munca noastră se concentrează pe trăsăturile sanguine care stau la baza anemiei și a bolilor înrudite, anticipăm că principiile învățate aici pot fi aplicabile în mod larg”, au raportat cercetătorii, conduși de Mineto Ota, PhD, de la Universitatea Stanford.
Studiile GWAS și testele de sarcină cu variante rare au identificat zeci de mii de asocieri reproductibile pentru o gamă largă de trăsături și boli.
Aceste semnale au identificat multe gene care pot servi drept ținte terapeutice și au condus la descoperiri ale unor noi mecanisme moleculare, tipuri celulare critice și căi fiziologice ale riscurilor sau trăsăturilor bolilor, precum și la posibilitatea de a prezice riscurile genetice pentru boli complexe.
Totuși, la aproximativ două decenii de la primul GWAS, încă nu există abordări la scară genomului care să poată deduce modele interpretabile și cantitative ale căilor biologice care leagă genele de funcțiile celulare și de trăsături.
Ota și echipa au examinat dacă analizele genetice avansate care implică metode precum Perturb-seq ar putea oferi noi oportunități de a măsura conexiunile gene-regulatorii cauzale la nivel genomului.
Într-un studiu de concept, cercetătorii au construit un grafic cauzal al ierarhiei gene-regulatorii care controlează împreună trei trăsături sanguine parțial co-regulate.
În primul rând, au examinat dacă există trăsături cu date genetice de înaltă calitate unde celula cea mai relevantă ar putea fi bine modelată de datele existente Perturb-seq.
La momentul cercetării lor, singurul set de date Perturb-seq la scară genomului publicat a fost colectat într-o linie celulară de leucemie: K562. În acea experiență, fiecare gen expresat a fost suprimat folosind interferența CRISPR, un gen pe celulă, înainte de secvențierea ARN-ului celular.
Pentru a determina care trăsături ar putea fi modelate rezonabil în ceea ce privește rețelele gene-regulatorii ale celulelor K562, echipa a compilat apoi GWAS-urile publicate și testele de sarcină de pierdere a funcției (LoF).
Sursa: [Nature – New Approach Reveals Genetic Basis of Traits Eluding GWAS Studies](linkul catre sursa originala)
Senior Editor RevistaSanatatii.ro. Pasionat de lifespan, fan David Sinclair.