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Génétique et troubles neurodéveloppementaux rares

La recherche relie la génétique commune et rare aux troubles neurodéveloppementaux.

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Des conditions rares touchent un petit pourcentage de personnes dans le monde. Beaucoup de ces conditions sont liées au système nerveux central et peuvent impliquer des problèmes comme le handicap intellectuel ou des retards de développement. Utiliser des tests Génétiques a beaucoup aidé à diagnostiquer ces conditions rares, mais seulement un tiers à la moitié des patients obtiennent un diagnostic génétique clair. En plus des changements génétiques rares, des variations génétiques courantes peuvent aussi contribuer au risque de ces conditions. On voit ce chevauchement avec des conditions comme la schizophrénie et ça pourrait aussi avoir un lien avec la performance éducative et cognitive.

Notre objectif est de comprendre comment les facteurs génétiques courants et rares travaillent ensemble pour contribuer aux Conditions neurodéveloppementales rares. Cela implique d'analyser comment ces facteurs diffèrent entre divers patients et leurs familles.

Objectifs de recherche

Pour atteindre ces objectifs, on va analyser des ensembles de données génétiques plus vastes que jamais, en examinant comment les variations génétiques courantes affectent les conditions neurodéveloppementales rares. On veut voir s'il y a des liens entre ces conditions et des problèmes de santé mentale, qui peuvent aussi avoir une base génétique. Explorer ces relations aidera à déchiffrer la base génétique de ces conditions et à améliorer le diagnostic et l'évaluation des risques pour les familles concernées.

On va enquêter sur deux idées principales :

  1. Le "modèle de seuil de responsabilité" suggère qu'une personne développe une condition quand le total de ses risques génétiques et environnementaux dépasse un certain point.
  2. On veut voir si les variations génétiques courantes peuvent influencer la probabilité qu'une personne avec une variante rare développe une condition.

La nature des contributions génétiques

Les traits génétiques courants contribuent globalement au risque de développer des conditions neurodéveloppementales rares. Ces traits peuvent aussi être liés à une gamme de problèmes de santé mentale. Des découvertes précédentes ont montré que certains troubles psychiatriques ont des liens avec des conditions neurodéveloppementales. Cela suggère qu'il pourrait y avoir des facteurs génétiques partagés qui entraînent ce lien.

Une examination détaillée aidera à clarifier comment différents éléments génétiques interagissent et contribuent à diverses conditions. Cette recherche vise à identifier des motifs dans la composition génétique qui peuvent expliquer pourquoi certaines personnes développent des conditions tandis que d'autres ne le font pas.

Méthodologie et conception de l'étude

On va utiliser deux grands groupes basés au Royaume-Uni de personnes ayant des conditions neurodéveloppementales rares : l'étude Deciphering Developmental Disorders et le projet Genomics England 100,000 Genomes. Ces groupes fournissent une base solide pour analyser les informations génétiques.

Pour comprendre comment les risques génétiques sont répartis dans les familles et comment ils se connectent au diagnostic d'un enfant, on va comparer ceux avec et sans diagnostics génétiques clairs. On prévoit de rassembler des données détaillées de divers groupes, assurant une portée dans nos analyses.

Analyse génétique

Notre analyse se concentrera sur la compréhension de la façon dont les changements génétiques courants influencent le risque de conditions neurodéveloppementales rares. On s'intéresse particulièrement à la façon dont ces variants courants interagissent avec des changements génétiques rares et comment ils diffèrent parmi les individus affectés et leurs familles.

Pour ce faire, on va examiner les données génétiques et identifier les facteurs génétiques clés qui pourraient contribuer au développement de ces conditions. Les données proviendront d'études d'association génomique à l'échelle du génome (GWAS), où on peut évaluer comment différents facteurs génétiques sont corrélés avec des conditions.

On va aussi considérer l'impact du contexte Familial, y compris comment les similitudes génétiques entre parents et enfants pourraient jouer un rôle. Cela peut révéler si certains traits sont transmis et comment ils pourraient influencer le risque d'un enfant de développer des conditions.

Découvertes des études précédentes

Des recherches précédentes ont découvert des corrélations importantes entre les conditions neurodéveloppementales et divers traits éducatifs et cognitifs. Par exemple, les enfants avec des conditions neurodéveloppementales ont souvent des résultats éducatifs et des performances cognitives plus faibles. Cela suggère que ces traits pourraient être interconnectés, avec des facteurs génétiques communs influençant à la fois les résultats éducatifs et le développement des conditions neurodéveloppementales.

De plus, des recherches ont montré que si un membre de la famille a une condition neurodéveloppementale, ça peut affecter le risque pour les autres membres de la famille. Cet aspect familial souligne le rôle des facteurs génétiques partagés et des influences environnementales qui contribuent à ces conditions.

Variantes génétiques courantes et leur influence

Les variations génétiques courantes peuvent légèrement augmenter le risque de développer des conditions neurodéveloppementales. Dans notre analyse, on évaluera dans quelle mesure ces variantes et leurs interactions avec des changements génétiques rares peuvent influencer le diagnostic. On va évaluer la signification de ces facteurs dans deux groupes indépendants de personnes avec des conditions neurodéveloppementales pour construire une compréhension plus complète.

Dans des études précédentes, des variations génétiques liées aux capacités cognitives et au succès éducatif ont montré une association claire avec des conditions neurodéveloppementales. Comprendre cette relation peut fournir des aperçus sur pourquoi certaines personnes développent des conditions spécifiques tandis que d'autres ne le font pas.

Le rôle des parents

Les parents jouent un rôle crucial dans le risque de conditions neurodéveloppementales chez leurs enfants. Notre recherche va examiner comment les traits génétiques courants chez les parents peuvent influencer le risque de telles conditions chez leur progéniture. Beaucoup de parents d'enfants avec ces conditions sont rapportés comme étant non affectés eux-mêmes, ce qui nous amène à explorer comment leur arrière-plan génétique pourrait quand même contribuer aux conditions de leurs enfants.

Cet aspect peut être crucial, car de nombreux parents peuvent porter des traits génétiques qui, tout en ne menant à aucune condition visible chez eux, peuvent quand même affecter leurs enfants. Enquêter là-dessus peut élargir la compréhension de la façon dont les traits génétiques interagissent à travers les générations.

Corrélations génétiques et leurs implications

On va étudier les corrélations génétiques entre les conditions neurodéveloppementales et d'autres traits connexes, comme la réussite éducative et la performance cognitive. Cela impliquera d'examiner des ensembles de données précédents et d'analyser comment ces corrélations se manifestent dans différents groupes.

Les nouvelles découvertes de notre recherche peuvent confirmer des observations existantes et éventuellement révéler des connexions auparavant inconnues entre divers traits. En se concentrant sur comment ces traits se chevauchent génétiquement, on espère identifier des mécanismes biologiques sous-jacents qui pourraient être en jeu.

Enquête sur les effets indirects des variantes génétiques

Notre recherche va aussi prendre en compte le concept d'effets génétiques indirects. Cela fait référence à la façon dont les compositions génétiques des parents peuvent influencer les environnements et les expériences de leurs enfants, ce qui peut ensuite impacter leur développement et le risque de conditions neurodéveloppementales.

Des preuves de recherches passées indiquent que les traits parentaux peuvent significativement influencer les résultats des enfants, bien que les mécanismes exacts restent moins compris. Ainsi, notre étude va explorer si ces effets génétiques indirects peuvent contribuer au développement de conditions neurodéveloppementales.

Influence des facteurs Prénatals

Les conditions prénatales impactent significativement le développement d'un enfant et le risque de conditions neurodéveloppementales. Cette étude va explorer comment des facteurs comme la naissance prématurée et la santé maternelle pourraient interagir avec des facteurs génétiques.

Si des facteurs prénatals se révèlent influencer le développement, cela pourrait informer de meilleures stratégies de prévention et des mécanismes de soutien pour les familles à risque.

Assortiment parental et ses effets

L'assortiment parental fait référence à la sélection de partenaires sur la base de traits ou d'antécédents similaires. Ce phénomène peut affecter la composition génétique de la progéniture, car des parents ayant des antécédents éducatifs ou cognitifs similaires sont plus susceptibles d'avoir des enfants avec des risques génétiques liés.

Notre analyse va considérer comment l'assortiment parental pourrait obscurcir ou clarifier les relations génétiques dans les conditions neurodéveloppementales. Cela aidera à démêler les influences des traits partagés entre parents et enfants et le risque génétique réel porté par les individus.

Implications cliniques et directions futures

Les résultats de cette étude pourraient avoir des implications significatives pour la pratique clinique, notamment pour comprendre la base génétique des conditions neurodéveloppementales. En éclaircissant l'interaction des facteurs génétiques courants et rares, les cliniciens peuvent améliorer les pratiques de diagnostic et les évaluations des risques.

De plus, à mesure que la recherche génétique continue de croître, il pourrait y avoir des opportunités pour de meilleures stratégies de prévention et d'intervention pour les familles touchées par des troubles neurodéveloppementaux.

En regardant vers l'avenir, des recherches plus approfondies seront nécessaires pour renforcer notre compréhension de ces interactions complexes. Les études futures devraient se concentrer sur des populations diverses pour s'assurer que les résultats soient applicables à différents contextes génétiques et environnementaux.

Conclusion

En résumé, l'exploration des conditions neurodéveloppementales rares à travers le prisme de la génétique révèle un jeu complexe de divers facteurs. En analysant à la fois des variantes génétiques courantes et rares, ainsi que les influences familiales et environnementales, on peut obtenir une image plus claire de ce qui contribue au développement de ces conditions.

Cette recherche vise non seulement à améliorer la précision des diagnostics, mais a aussi le potentiel d'informer des stratégies plus larges pour soutenir les familles concernées. Le chemin à venir tient sa promesse alors que l'on continue à déchiffrer les subtilités de la génétique et de ses impacts sur le neurodéveloppement.

Source originale

Titre: Dissecting the contribution of common variants to risk of rare neurodevelopmental conditions

Résumé: Although rare neurodevelopmental conditions have a large Mendelian component, common genetic variants also contribute to risk. However, little is known about how this polygenic risk is distributed among patients with these conditions and their parents, its interplay with rare variants, and whether parents polygenic background contributes to their childrens risk beyond the direct effect of variants transmitted to the child (i.e. via indirect genetic effects potentially mediated through the prenatal environment or genetic nurture). Here, we addressed these questions using genetic data from 11,573 patients with rare neurodevelopmental conditions, 9,128 of their parents and 26,869 controls. Common variants explained [~]10% of variance in overall risk. Patients with a monogenic diagnosis had significantly less polygenic risk than those without, supporting a liability threshold model, while both genetically undiagnosed patients and diagnosed patients with affected parents had significantly more risk than controls. In a trio-based model, using a polygenic score for neurodevelopmental conditions, the transmitted but not the non-transmitted parental alleles were associated with risk, indicating a direct genetic effect. In contrast, we observed no direct genetic effect of polygenic scores for educational attainment and cognitive performance, but saw a significant correlation between the childs risk and non-transmitted alleles in the parents, potentially due to indirect genetic effects and/or parental assortment for these traits. Indeed, as expected under parental assortment, we show that common variant predisposition for neurodevelopmental conditions is correlated with the rare variant component of risk. Our findings thus suggest that future studies should investigate the possible role and nature of indirect genetic effects on rare neurodevelopmental conditions, and consider the contribution of common and rare variants simultaneously when studying cognition-related phenotypes.

Auteurs: Hilary C Martin, Q. Q. Huang, E. M. Wigdor, P. Campbell, D. S. Malawsky, K. E. Samocha, V. K. Chundru, P. Danecek, S. Lindsay, T. Marchant, M. K. Musa, S. Amanat, D. Bonifanti, E. Sheridan, E. J. Radford, J. C. Barrett, C. F. Wright, H. V. Firth, V. Warrier, A. S. Young, M. Hurles

Dernière mise à jour: 2024-03-06 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.03.05.24303772

Source PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.03.05.24303772.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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