Discovery poskytuje potenciální vodítka professional Lewyho tělísko a frontotemporální demence.
Ve společném úsilí mezi Národním institutem neurologických poruch a mrtvice Národního institutu zdraví (NINDS) a Národním institutem professional stárnutí (NIA) vědci objevili nové genetické rizikové faktory professional nealzheimerovské typy demence, demenci s Lewyho tělísky (LBD) a frontotemporální demence (FTD). Výzkumný tým, publikovaný v Cell Genomics, identifikoval rozsáhlé změny DNA, známé jako strukturální varianty, analýzou tisíců vzorků DNA pomocí nejmodernějších počítačových algoritmů a strojového učení. Studie odhalila dříve neznámou variantu v genu TCPN1 spojenou s vyšším rizikem rozvoje LBD a zároveň potvrdila dobře zavedené rizikové faktory professional FTD v genech C9orf72 a MAPT. Vědci zpřístupnili analytický kód a nezpracovaná information vědecké komunitě spolu s interaktivní aplikací professional další studium.
Vědci z Nationwide Institutes of Well being identifikovali nové genetické rizikové faktory professional dva typy non-Alzheimerovy demence. Tato zjištění byla publikována v Cell Genomics a podrobně popisují, jak výzkumníci identifikovali rozsáhlé změny DNA, známé jako strukturální varianty, analýzou tisíců vzorků DNA. Tým objevil několik strukturálních variant, které by mohly být rizikovými faktory demence s Lewyho tělísky (LBD) a frontotemporální demence (FTD). Projekt byl společným úsilím mezi vědci z Národního institutu neurologických poruch a mrtvice (NINDS) a Národního institutu professional stárnutí (NIA) při NIH.
Strukturální varianty se podílejí na řadě neurologických poruch. Na rozdíl od běžněji studovaných mutací, které často ovlivňují jeden nebo několik stavebních bloků DNA zvaných nukleotidy, strukturální varianty představují nejméně 50, ale často stovky nebo dokonce tisíce nukleotidů najednou, což činí jejich studium náročnější.
„Pokud si představíte, že celý náš genetický kód je kniha, strukturální variantou by byl odstavec, stránka nebo dokonce celá kapitola, která byla odstraněna, duplikována nebo vložena na špatné místo,“ řekla Sonja W. Scholz, M.D. , Ph.D., výzkumník v neurogenetickém oboru NINDS a hlavní autor této studie.
Kombinací špičkových počítačových algoritmů schopných mapovat strukturální variace v celém genomu se strojovým učením výzkumný tým analyzoval information celého genomu z tisíců vzorků pacientů a několika tisíc neovlivněných kontrol.
Dříve neznámá varianta v genu TCPN1 byla nalezena ve vzorcích od pacientů s LBD, onemocněním, které je stejně jako Parkinsonova choroba spojeno s abnormálními depozity proteinu alfa-synuklein v mozku. Tato varianta, ve které je z genu odstraněno více než 300 nukleotidů, je spojena s vyšším rizikem rozvoje LBD. Zatímco toto zjištění je professional LBD nové, TCPN1 je známým rizikovým faktorem professional Alzheimerovu chorobu, což by mohlo znamenat, že tato strukturální varianta hraje roli v širší populaci demence.
“Z genetického hlediska je to velmi vzrušující zjištění,” řekl Dr. Scholz. “Poskytuje referenční bod professional buněčnou biologii a studie zvířecích modelů a možná i další cíl professional intervenci.”
Při pohledu na skupinu 50 genů zapojených do dědičných neurodegenerativních onemocnění byli vědci schopni identifikovat další vzácné strukturální varianty, včetně několika, o kterých je známo, že způsobují onemocnění. Analýzy také identifikovaly dva dobře zavedené rizikové faktory professional změny FTD v genech C9orf72 a MAPT. Tyto důkazy o konceptu posílily sílu nových zjištění studie tím, že prokázaly, že algoritmy správně fungují.
Protože referenční mapy professional aktuálně dostupné strukturální varianty jsou omezené, výzkumníci vytvořili katalog založený na datech získaných v těchto analýzách. Analytický kód a všechna nezpracovaná information jsou nyní okay dispozici vědecké komunitě professional použití v jejích studiích. Interaktivní aplikace také umožňuje vyšetřovatelům studovat jejich zájmové geny a ptát se, které varianty jsou přítomny v kontrolách oproti případům LBD nebo FTD. Autoři tvrdí, že tyto zdroje mohou zpřístupnit komplexní genetická information nebioinformatickým odborníkům, což urychlí tempo objevování.
„Výzkum, který má odhalit složitou genetickou architekturu neurodegenerativních onemocnění, vede okay významnému pokroku ve vědeckém chápání,“ řekl Bryan J. Traynor, M.D., Ph.D., hlavní výzkumník NIA. “S každým objevem jsme vrhli světlo na mechanismy stojící za smrtí nebo dysfunkcí neuronových buněk, čímž dláždíme cestu precizní medicíně v boji proti těmto vysilujícím a smrtelným poruchám.”
Výzkumníci očekávají, že soubor dat bude nadále růst, protože budou analyzována další information.
Odkaz: „Analýza strukturních variant v rámci celého genomu identifikuje riziková místa professional neAlzheimerovy demence“ od Karri Kaivola, Ruth Chia, Jinhui Ding, Memoona Rasheed, Masashi Fujita, Vilas Menon, Ronald L. Walton,Ryan L. Collins, Kimberley Billingsley, Harrison Model, Michael Talkowski, Xuefang Zhao, Ramita Dewan, Ali Stark, Anindita Ray, Sultana Solaiman, Pilar Alvarez Jerez, Laksh Malik, Ted M. Dawson, Liana S. Rosenthal, Marilyn S. Albert , Olga Pletnikova , John C. Troncoso , Mario Masellis , Julia Keith , Sandra E. Black , Luigi Ferrucci , Susan M. Resnick , Toshiko Tanaka , The American Genome Middle , Worldwide LBD Genomics Consortium , Worldwide ALS/FTD Consortium , PROSPECT Topol, Ali Torkamani, Pentti Tienari, Tatiana M. Foroud, Bernardino Ghetti, John E. Landers, Mina Ryten, Huw R. Morris, John A. Hardy, Letizia Mazzini, Sandra D’Alfonso, Cristina Moglia, Andrea Calvo, Geidy E Serrano, Thomas G. Seaside, Tanis Ferman, Neill R. Graff-Radford, Bradley F. Boeve, Zbigniew Ok. Wszolek, Dennis W. Dickson, Adriano Chiò, David A. Bennett, Philip L. De Jager, Owen A. Ross, Clifton L. Dalgard, J. Raphael Gibbs, Bryan J. Traynor a Sonja W. Scholz, Cell Genomics.
DOI: 10.1016/j.xgen.2023.100316
Tato práce byla částečně podporována programem intramurálního výzkumu v NINDS a NIA.