Пациенты с диагнозом сердечная недостаточность, инсульт, бесплодие и почечная недостаточность на самом деле могут страдать от редких и недиагностированных генетических заболеваний.
И теперь исследователи из Медицинского центра Университета Вандербильта нашли способ поиска генетических данных в электронных медицинских картах для выявления этих заболеваний у больших групп населения, чтобы лечение можно было адаптировать к фактической причине болезни.
Выводы, опубликованные сегодня в журнале Science, имеют широкое и многочисленное значение – 14 процентов пациентов с генетическими вариантами, влияющими на почку, перенесли трансплантацию почек, а 10 процентам с другим вариантом потребовалась пересадка печени.
Если бы их генетическая причина была диагностирована, этих трансплантатов можно было бы избежать.
"Мы начали с простой идеи: найдите группу симптомов и заболеваний, чтобы найти недиагностированное основное заболевание," сказал Джош Денни, доктор медицинских наук, профессор биомедицинской информатики и медицины и директор Центра точной медицины.
"Затем мы были очень взволнованы, когда увидели, как мы можем систематизировать это по тысячам генетических заболеваний, чтобы выяснить влияние миллионов генетических вариантов," он сказал.
Новый метод, разработанный Денни, Лизой Бастараче, MS, и командой сотрудников, создает оценку риска фенотипа, чтобы найти образцы симптомов, которые могут быть вызваны лежащим в основе генетическим вариантом, включая некоторые генетические варианты, эффекты которых ранее были неизвестны.
Авторы предположили, что многие пациенты, у которых в настоящее время диагностированы такие проблемы, как сердечная недостаточность, инсульт, бесплодие или почечная недостаточность, на самом деле могут страдать от редкого генетического заболевания. Если это основное заболевание можно выявить, для него может потребоваться специальное лечение, предотвращающее повторение или ухудшение симптомов.
Объединив традиционные ресурсы с новыми методами интеллектуального анализа данных, авторы присудили 21 701 человеку оценку в зависимости от того, насколько хорошо их список симптомов соответствует клиническому описанию каждого из 1204 различных генетических заболеваний. Итоговая оценка фенотипического риска высока для близких людей и низка для людей, у которых отсутствуют ключевые признаки болезни.
"Оценка фенотипического риска показывает нам, что если вы начнете с определенных комбинаций симптомов, шансы обнаружить потенциально причинный генетический вариант довольно высоки. Это действительно важный шаг к использованию клинического генотипирования для оценки риска для пациента и более точной информации о профилактике и лечении распространенных состояний," сказал соавтор Дэн Роден, доктор медицины, старший вице-президент по персонализированной медицине.
Исследователи обнаружили 18 ассоциаций между генетическими вариантами и высокими показателями фенотипического риска. Некоторые из них хорошо известны генетикам, например, два варианта, вызывающие муковисцидоз, но большинство ассоциаций были связаны с вариантами, которые ранее не были описаны.
Лица для этого исследования были взяты из BioVU, одного из крупнейших хранилищ в своем роде, связывающего образцы ДНК с обезличенными электронными медицинскими картами. Затем команда воспроизвела свои результаты во втором биобанке в клинике Маршфилд и подтвердила их с помощью тестов в лабораториях VUMC и Университета Оклахомы.
Исследование также дает важное представление о природе наследования болезни. До сих пор врачи предполагали, что генетические заболевания вызывают "рецессивный" требуется две мутации (по одной от каждого родителя), чтобы стать симптоматическими. Однако исследователи обнаружили, что только одного варианта было достаточно, чтобы некоторые заболевания повлияли на здоровье пациента.
"В свете наших результатов знакомые медицинские категории, такие как «комплексные» против «генетических» или «доминантные» против «рецессивных», начинают больше походить на континуумы," сказал Бастараче, ведущий специалист по анализу данных Центра точной медицины VUMC.
Поскольку генетическое тестирование становится все более распространенным, растет потребность в понимании влияния генетических вариантов. Лишь небольшая часть редких генетических вариантов, обнаруженных у людей, хорошо изучена. Это исследование показывает, что просмотр результатов в электронных медицинских картах может помочь решить, может ли вариант быть связан с заболеванием.
"Оценка фенотипического риска может быть легко применена в любой системе электронных медицинских карт, связанной с ДНК," Bastarache сказал. "В нашей работе был рассмотрен только небольшой образец генома человека, около 6000 вариантов. Возможности для дополнительных открытий с помощью этого метода огромны."