Общегеномное исследование идентифицирует гены, связанные с дивертикулярной болезнью

боль в животе
                Кредит: CC0 Public Domain

Более половины взрослых в западном полушарии старше 40 лет имеют небольшие выпуклые мешочки в кишечнике, известные как дивертикулы. Вызванные ослаблением внешней оболочки кишечника, эти мешочки, как правило, безвредны.
                                                                                       

Но для некоторых эти мешочки могут стать болезненно воспаленными или инфицированными, что требует лечения антибиотиками или, в серьезных случаях, хирургического вмешательства по удалению толстой кишки. В настоящее время никто не знает, что вызывает дивертикулез (образование этих мешочков) или дивертикулит (воспаление мешочков).

Лилиас Магуайр, доктор медицины, колоректальный хирург из Мичиганской Медицины, не была удовлетворена типичными объяснениями распространенного воспалительного заболевания, которое ежегодно вызывает в Соединенных Штатах более 200 000 случаев госпитализации.

«Преобладающим подозрением было то, что это вызвано диетой», — говорит Магуайр. «Считается, что дивертикулит может быть связан с низким содержанием клетчатки, так как люди, потребляющие типичную западную диету, страдают от запоров.

«Однако, если вы присмотритесь повнимательнее, это объяснение, похоже, не встряхнет».

Исследования показали, что дивертикулит имеет тенденцию наследоваться, говорит Магуайр, при этом идентичные близнецы демонстрируют большее сходство в вероятности развития заболевания, чем близнецы-близнецы. Это указывает на вероятный генетический компонент.

Чтобы узнать больше, она обратилась к Элизабет Спелиотс, доктору медицинских наук, доценту кафедры гастроэнтерологии, внутренней медицины, вычислительной медицины и биоинформатики, которая активно участвовала в генетических исследованиях множества различных болезненных состояний.

Спелиотес наставлял Магуайра в рамках общегеномного ассоциативного исследования для поиска генов, лежащих в основе этого заболевания. Исследование опубликовано в журнале Nature Genetics.

Масштабный анализ

Исследования ассоциаций всего генома, или GWAS, являются относительно новым и мощным инструментом для изучения генетики сложных состояний, которые имеют как генетический, так и экологический компонент и не передаются напрямую от родителя к ребенку.

Эти исследования основаны на наличии больших коллекций геномов — и чем больше, тем лучше.

«Невозможно сделать настоящий GWAS в когорте из 1000 или даже 5000 человек просто потому, что геном такой большой», — говорит Магуайр.

К счастью, такая коллекция существует в форме британского биобанка, который содержит генетическую и медицинскую информацию более чем 500 000 человек в возрасте от 40 до 69 лет. Это беспрецедентный ресурс, к которому ученые со всего мира обращаются в попытке раскрыть генетику таких распространенных заболеваний, как болезни сердца, рак и деменция.

В данном случае данные имели потенциал. «Из медицинских карт мы знаем, что около 28 000 человек в британском биобанке были допущены к дивертикулиту», — говорит Магуайр. С помощью лаборатории Спелиотса она сравнила этих людей с группой из примерно 31 000 человек из Мичиганской геномной инициативы в U-M.

Цель: найти общие генетические варианты, которые могли бы идентифицировать потенциальные гены, лежащие в основе заболевания. «В GWAS мы ищем варианты в геномах, уникальные для людей, которые связаны с генами», — говорит Магуайр. «Они не обязательно точно определяют генетические мутации, но указывают нам на область в геноме, у которой есть несколько генов поблизости».

Создание новых подключений

Используя образец британского биобанка, исследователи обнаружили 42 местоположения, которые были связаны с 99 интересующими генами. Они приписывают большой выборке людей помощь в определении такого количества мест.

«Затем мы проводим массивный статистический тест, чтобы увидеть, какие варианты оказываются тесно связанными с дивертикулитом», — говорит Магуайр.

Но это не значит, что все 42 обязательно значимы. «Чистый размер образца означает, что некоторые локусы должны быть просто шумом», — добавляет она.

Когда они сравнили 42 локуса из британского Биобанка с образцом Мичиганской Геномной Инициативы, восемь оказались общими для обеих групп.

«Когда мы видим репликацию локусов в разных популяциях, мы чувствуем себя более уверенно, что существует сильная корреляция», — говорит Магуайр.

Однако интересно то, с чем связаны идентифицированные ими гены.

В контексте дивертикулита «гены, которые мы видели, имели смысл», говорит Магуайр. «Мы определили гены для клеток соединительной ткани, пути, которые, как мы знаем, связаны с другими соединительными тканями, грыжами и другими заболеваниями, такими как аневризматические сосудистые заболевания, которые также связаны с соединительной тканью. Мы видим это и начинаем думать:» Хорошо, мы ударить что-то хорошее. «

Результаты сообщают будущее

Анализ предлагает новое и полезное понимание дивертикулита. Тридцать девять из найденных локусов Магуайра никогда не были опознаны.

Магуайр полагает, что они могут послужить отправной точкой для окончательного объяснения происхождения этого заболевания.

«Возможно, исследуя некоторые из наших целей, мы могли бы получить ответ о том, почему это заболевание возникает, и разработать лекарство или терапию, которая работает намного лучше, чем просто взять кусок толстой кишки или дать людям повторяющиеся курсы антибиотиков, «Она говорит.

Ни одно из этих открытий, как знают исследователи, было бы невозможно без биобанков.

«Люди, у которых было предвидение, чтобы создать и принять участие в Мичиганской геномной инициативе, предоставили и расширяют этот удивительный ресурс, который позволит нам проводить гораздо больше исследований, чтобы действительно понять, что происходит с людьми, а не только с Дивертикулит, но с другими заболеваниями, говорит она. «Это только начало».

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *