Новый инструмент поможет в интерпретации генетической информации

Новый инструмент поможет в интерпретации генетической информации

26 апреля 2023
Учёные из Института молекулярной и клеточной биологии и генетики им. Макса Планка (Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics, MPI-CBG), Дрезденского Центра системной биологии (Center for Systems Biology Dresden, CSBD) в Германии и Гарвардской медицинской школы (Harvard Medical School) в Бостоне, США, разработали инструмент для расшифровки мутаций в функциональных генах под названием DeMAG – Deciphering Mutations in Actionable Genes. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications. DeMAG – это веб-сервер с открытым исходным кодом (demag.org), который позволяет оценить эффект всех возможных мутаций, приводящих к замене одной аминокислоты, для 316 клинически значимых генов. Эти гены ассоциированы с заболеваниями, для которых уже существуют схемы профилактики или терапии. DeMAG позволяет врачам более точно оценивать влияние мутаций в этих генах, таким образом снижается количество ложноположительных результатов (то есть выдача доброкачественных генетических вариантов под видом патогенных). В последние годы секвенирование генома стало менее дорогим и более точным. С одной стороны, это даёт возможность практикующим врачам гораздо чаще применять данный вид тестирования в диагностических целях, а учёным проводить большее количество исследований. С другой стороны, многие выявляемые мутации не имеют однозначной клинической интерпретации. Неопределённость в отношении того, вызывает ли мутация заболевание, может привести к тревожности у пациентов и увеличению расходов для систем здравоохранения в связи с гипо- или гипердиагностикой. Существующие в настоящее время инструменты для прогноза эффекта генетических вариантов необъективны из-за ограниченности клинических данных: это затрудняет дифференциацию патогенных (ассоциированных с заболеванием) и доброкачественных (нейтральных) вариантов. Чрезвычайно важно решить эту проблему, чтобы применение таких инструментов в клинической практике стало надёжным методом диагностики. Исследовательская группа Агнес Тот-Петроци (Agnes Toth-Petroczy) из MPI-CBG и CSBD объединилась с Кристофером Касса (Christopher Cassa), доцентом кафедры генетики Гарвардской медицинской школы, и Иваном Аджубеем (Ivan Adzhubei), научным сотрудником кафедры биомедицинской информатики Гарвардской медицинской школы, чтобы разработать веб-сервер DeMAG с высокой точностью интерпретации патогенности генетических вариантов. Для обучения нового инструмента учёные тщательно отбирали множество известных патогенных и доброкачественных генетических вариантов. «Мы использовали различные клинические и популяционные базы данных. Наши специалисты отобрали только те мутации, клиническая интерпретация которых согласована несколькими врачами и экспертами из разных генетических лабораторий. Чтобы сделать DeMAG ещё более точным, мы включили некоторые этнические данные, которые недостаточно представлены в текущих популяционных базах (например, корейского или японского происхождения)», – пояснила аспирант Федерика Луппино (Federica Luppino), соавтор исследования. Работа DeMAG основана на идентификации аминокислотных изменений с одинаковым клиническим эффектом. Благодаря технологиям искусственного интеллекта и алгоритму AlphaFold, разработанному Google DeepMind, DeMAG анализирует большое количество информации о геномах многих организмов и прогнозирует трёхмерную структуру белка. Агнес Тот-Петроци, руководившая исследованием, подчеркнула: «Мы объединяем клинические данные и сведения о белках для повышения точности оценки патогенности мутаций. Мы надеемся, наш веб-инструмент решит проблему с интерпретацией генетических вариантов, что поможет принимать правильные клинические решения. Новый инструмент можно использовать при анализе и других генов и организмов». Код DeMAG доступен на GitLab (git.mpi-cbg.de/toth petroczylab/DeMAG), а все данные находятся в свободном доступе на веб-сервере по адресу demag.org. Ссылка на источник: https://medicalxpress.com/news/2023-04-tool-clinical-genetic.html

Подпишитесь на наши обновления

Подпишитесь на нашу информационную рассылку, чтобы оставаться в курсе новостей в мире генетики
Ваш e-mail
Спасибо за подписку!