Новый метод генетического анализа может помочь обнаружить «скрытых носителей» СМА

image

26.09.2023 2773

Новый вычислительный инструмент, разработанный Pacific Biosciences, может с высокой точностью выявлять генетические мутации, вызывающие спинальную мышечную атрофию (СМА), и может помочь идентифицировать «скрытых носителей», которые не обнаруживаются текущими тестами, сообщается в новом исследовании.

Исследование “Comprehensive SMN1 and SMN2 profiling for spinal muscular atrophy analysis using long-read PacBio HiFi sequencing,” было опубликовано в журнале American Journal of Human Genetics.

СМА вызывается мутациями в гене SMN1, который обеспечивает инструкции по созданию белка SMN. Второй ген, называемый SMN2, имеет практически идентичную последовательность с SMN1, но из-за изменения одного нуклеотида (одного из строительных блоков ДНК) он производит гораздо меньше белка SMN — около 10% от общего количества. 

И SMN1, и SMN2 находятся на хромосоме 5, и большинство людей наследуют две копии каждого, по одной от каждого родителя. Однако, человек может унаследовать дополнительные копии обоих генов. Дополнительные копии SMN2 обычно связаны с менее тяжелым течением заболевания, поскольку они могут частично компенсировать мутировавший SMN1

Но дополнительные копии SMN1 могут усложнить генетическое тестирование СМА из-за так называемых «скрытых носителей» — людей с двумя здоровыми копиями SMN1 на одной копии хромосомы 5, но без рабочих версий гена на другой копии хромосомы. 
Технически эти люди производят столько же белка SMN, сколько и здоровый человек без каких-либо мутаций SMN1. Но поскольку копия хромосомы 5 без какого-либо функционального SMN1 может быть передана их детям, они считаются носителями СМА. 

Текущие генетические тесты не могут точно идентифицировать этих скрытых носителей, потому что они покажут только две здоровые копии SMN1 без дифференциации расположения хромосом. Скрытые носители особенно распространены среди африканцев, на их долю приходится более четверти африканских носителей СМА. 

Единственный способ идентифицировать скрытых носителей — это анализ родословной, изучение закономерностей в генеалогическом древе. Конкретная генетическая вариация под названием g.27134T>G была предложена в качестве маркера двух копий SMN1 на одной и той же хромосоме, но она не очень чувствительна, поскольку также часто присутствует у людей с одной копией SMN1 на каждой хромосоме.

Поиск «скрытых носителей» СМА

Чтобы лучше идентифицировать скрытых носителей, исследовательская группа под руководством ученых из Pacific Biosciences разработала вычислительный инструмент под названием Paraphase для более подробного анализа SMN1 и SMN2 с использованием данных генетического секвенирования. В этих наборах данных генетический код человека представлен небольшими участками, известными как «reads» (чтения). 

Алгоритм выравнивает считывания с последовательностью либо SMN1, либо SMN2 с учетом конкретных данных, чтобы определить разницу между этими двумя генами и идентифицировать вызывающие СМА мутации в SMN1. Программа также предсказывает количество копий этих генов на основе подсчетов количества прочтений, соответствующих каждой последовательности. 
Исследователи проанализировали генетические данные 438 человек из пяти этнических групп. Большинство из них было европейского происхождения, но были также данные от смешанных групп американцев, африканцев, южной и восточной азии. 

Paraphase может идентифицировать с точностью более 99% для каждого гена количество копий SMN1 и SMN2. Кроме того, все пациенты и носители СМА были правильно идентифицированы алгоритмом, без ложноотрицательных или ложноположительных результатов.

Объединение гаплотипа, данных родословных

Поскольку определяются последовательности генов SMN1 и SMN2, алгоритм может также идентифицировать их гаплотипы — набор тесно связанных участков ДНК, которые, как правило, наследуются вместе. 

Данные гаплотипа были объединены с данными родословной для поиска маркеров двух копий SMN1 на одной и той же хромосоме с особым вниманием к африканским популяциям, где эта вариация наиболее распространена. 

Результаты показали, что определенная комбинация гаплотипов, получившая название S1-8+S1-9d, была обнаружена на двух третях (21 из 31) хромосом с двумя копиями SMN1 у африканских пациентов. Эти гаплотипы редко присутствовали, когда была только одна копия SMN1.  «Мы определили общий двухкопийный аллель SMN1, который составляет 67,7% двухкопийных аллелей SMN1 у африканцев», — пишут исследователи.

Принимая во внимание известную распространенность хромосом без какого-либо функционального SMN1, это означает, что вероятность того, что африканец, несущий гаплотип S1-8+S1-9d, является скрытым носителем, составляет около 88%.

Гаплотип заметно превосходил маркер g.27134T>G при идентификации двойных копий SMN1, поскольку у лиц с этим маркером риск быть скрытыми носителями составляет всего около 3%.

«Основываясь на нашей ограниченной выборке из 87 африканских аллелей, мы оцениваем, что положительный результат теста на эти два гаплотипа у человека с двумя копиями SMN1 дает риск скрытого носительства 88,5%, что значительно выше, чем ранее обнаруженный маркер [вариант] g. .27134T>G», — сказали исследователи, отметив, что их исследование ограничено относительно небольшим количеством образцов, особенно для неевропейского населения и что необходимы дополнительные исследования, чтобы подтвердить эти результаты. 

«В течение многих лет исследователи знали, что SMN1 и SMN2 играют роль в возникновении и тяжести СМА, но не могли точно ответить, почему и как у людей развиваются более или менее тяжелые формы заболевания», — пишет Pacific Biosciences .

«С Paraphase теперь есть возможность ответить на некоторые из этих давних вопросов и обеспечить более точный скрининг носителей».


 

 

Источник : Ссылка

   


Другие публикации в этой рубрике: Новости
Для размещения Вашей информации на портале воспользуйтесь системой "Public MEDARGO"

Пространство дискуссий

image
История болезни на продажу: почему врачей пугают штрафами за общение в мессенджерах
image
Отпуск с летальным исходом: какие недуги привозят россияне из заморских стран
image
Что за комиссия, создатель: какие препараты не станут доступнее пациентам
image
Анатомический театр: правила передачи невостребованных тел медицинским вузам перепишут
image
Аптекарь Печкин: “Почте России” хотят разрешить торговать лекарствами без фармлицензии
image
Блокпост: больше 5 млн упаковок БАД не прошли проверку
image
Стройный бизнес: как россияне худеют на сомнительных таблетках
image
Приказано выдать: Минздрав реанимировал правила работы с “отсроченными” рецептами

Медицинский видеолекторий

image
Программа 5R для нормализации функций ЖКТ
image
Семейное образование: сохранение здоровья, целенаправленность обучения и воспитания
image
Пищевая непереносимость, как она сказываются на качестве жизни и течении хронических заболеваний
image
Коллаген — почему его недостаток на себе можно почувствовать уже в 25 лет

PROздоровье

image
Что вызывает изжогу: мнение эксперта
image
Диетолог назвала продукты, провоцирующие мигрень
image
Врач назвала продукты, которые помогут ребенку заговорить
image
Гастроэнтеролог рассказала о пользе кефира
image
Какие огурцы можно и нельзя при гастрите: советы эксперта
image
Врач рассказала, что стоит есть на ужин для здорового сна
image
Как облегчить головную боль без таблеток: рекомендации эксперта
image
Врач назвала болезни, при которых нельзя пить кофе
image
Терапевт назвала ранние признаки деменции
image
Врач рассказала, как по языку понять о проблемах с ЖКТ
image
Врач рассказал, что при стенозе коронарных артерий нужна срочная операция
image
Врач назвала неочевидные симптомы гормонального сбоя
image
Врач рассказала о способах замедлить процессы старения
image
Как сделать кофе полезнее: рекомендации диетолога
image
Врач рассказала о причинах, из-за которых на зубах постоянно появляется кариес
image
Кардиолог рассказал о скрытой опасности гипертонии

Новости

image
Да здравствует Победы Май! Священный праздник Доблести и Славы!
image
Врачи Центра интегративной медицины избавили женщину от аллергии, которой она страдала 10 лет
image
Смертность от туберкулеза в Подмосковье снизилась на 50% с начала года
image
Уже более 2 млн человек проверили свое здоровье в Подмосковье с начала года
image
8 мая отмечается Всемирный день борьбы с раком яичников
image
Динамика продаж аптечной продукции на маркетплейсах начала замедляться
image
Новые правила работы с метанолом вступят в силу с сентября
image
Минздрав изменил порядок подачи заявок на лекобеспечение подопечных «Круга добра»
image
Депутаты предложили Минздраву сделать вакцинацию от аллергии бесплатной
image
Выросло число отказов в периодической аккредитации фармспециалистов
image
Академик Святослав Медведев: Мозг мощнее любого суперкомпьютера. Но как работает - непонятно!
image
Отдых под открытым небом: как правильно организовать пикник и пожарить шашлык
image
Начался прием заявок на третий открытый чемпионат Москвы по кибатлетике
image
К 80-летию Победы Главархив Москвы открыл новую онлайн-выставку «Мы победили!»
image
Окружить заботой: как социальные координаторы помогают пациентам столичных больниц
image
Врачи Центра Рошаля извлекли дротик из черепа мальчика

Контакты

...

Фармацевтическая компания "МЕДАРГО"

 +7 495 198-70-20   mail@medargo.ru

Время работы: 9.00-18.00 МСК, Понедельник-Пятница