UCLA liderliğindeki yeni bir çalışma, tek bir deneyde genetik varyantların toplu olarak taranmasına izin veren yeni test yöntemlerinin bir kombinasyonunu kullanarak Alzheimer hastalığı ve ilerleyici supranükleer felç (PSP) adı verilen nadir, ilişkili bir beyin bozukluğu için birden fazla yeni risk geni tanımladı.
Science dergisinde bugün yayınlanan çalışma, aynı zamanda, ortak genetik varyantların, bireysel olarak hastalık üzerinde çok küçük bir etkiye sahipken, toplu olarak genom boyunca spesifik transkripsiyonel programları bozarak hastalık riskini nasıl artırabileceğini gösteren gözden geçirilmiş, yeni bir model sunuyor.
Tipik olarak, araştırmacılar, hastalık riskini artıran genetik varyantları belirlemek için geniş bir insan grubunun genomlarını araştırdıkları genom çapında ilişkilendirme çalışmalarına (GWAS) güvendiler. Bu, bir hastalıkla ilişkili kromozom veya lokus boyunca belirteçler için test edilerek yapılıyor. Ortalama olarak her lokusta ortak kalıtsal olan ve dolayısıyla hastalıkla ilişkili düzinelerce - ve bazen yüzlerce veya binlerce - ortak genetik belirteç bulunur, bu da hastalığa neden olan fonksiyonel varyantların gerçekte hangisi olduğunu belirlemeyi zorlaştırıyor.
Nedensel varyantları ve etkiledikleri genleri belirlemek, modern genetik ve biyotıpta büyük bir zorluktur. Bu çalışma, bu sorunun üstesinden gelmek için verimli bir yol haritası sunmakta.
Bu çalışma için yazarlar, nörodejeneratif hastalığı incelerken yüksek verimli testlerin bilinen ilk kullanımlarından birini gerçekleştirdiler. Yazarlar, Alzheimer ile ilişkili 25 lokusta ve Alzheimer'den çok daha nadir görülen ancak benzer bir patolojiye sahip nörolojik bir hastalık olan PSP ile ilişkili dokuz lokusta 5.706 genetik varyantı eşzamanlı olarak test etmek için büyük ölçüde paralel raportör tahlilleri (MPRA'lar) yürüttüler. Bu testten yazarlar, işlevsel olan 320 genetik varyantı tanımlayabildiler. Sonuçları doğrulamak için, birden fazla hücre türündeki bu varyantların 42'sinde havuzlanmış bir CRISPR ekranı çalıştırdılar.
Çalışmanın yazarı Profesör Dr. Dan Geschwind, “Bir kerede bir deney yapmak yerine, bir tür havuzlanmış formatta binlerce deneyi paralel olarak yapan, yüksek verimli biyoloji yürütmesine izin veren birden fazla ilerlemeyi birleştirdik. Bu, nasıl hareket edileceği konusundaki bu zorluğa yaklaşmamızı sağlıyor.” diyor.
Verileri, Alzheimer için C4A, PVRL2 ve APOC1 dahil olmak üzere birkaç yeni risk genini ve PSP için diğer yeni risk genlerini (PLEKHM1 ve KANSL1) içeren kanıtlar sağladı. Yazarlar ayrıca önceden tanımlanmış birkaç risk lokusunu doğrulayabildiler. Geschwind, sonraki adımlarının yeni tanımlanan risk genlerinin hücrelerde ve model sistemlerde nasıl etkileşime girdiğini incelemek olacağını söyledi.