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Défis pour prédire le risque de maladies génétiques

Les scientifiques étudient la pénétrance incomplète et son impact sur la prédiction des maladies.

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Défis de la prédictionDéfis de la prédictiondes maladies génétiquesdes variants nuisibles sans symptômes.Enquête sur pourquoi certains portent
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Ces dernières années, les scientifiques ont bossé dur pour prédire le risque de maladies chez les gens qui ne montrent aucun symptôme. C’est super important pour des conditions comme certains cancers et des troubles génétiques qui peuvent apparaître plus tard dans la vie ou pendant la grossesse. Mais il y a des complexités qui rendent cette tâche compliquée. L'une de ces complexités s'appelle la Pénétrance incomplète, ce qui veut dire que certaines personnes peuvent porter une variante génétique liée à une maladie sans montrer de signes de cette maladie. Ça rend difficile de savoir si une variante génétique spécifique est dangereuse ou inoffensive.

Quand les chercheurs examinent la composition génétique de personnes qui semblent en bonne santé, ils trouvent souvent des variantes qu'on pense causer des maladies, même si la personne n'a pas été diagnostiquée. Ça soulève des questions intéressantes : la pénétrance incomplète est-elle plus fréquente qu'on ne le pense, ou est-ce qu'on comprend juste mal certaines données génétiques ?

Le défi de la pénétrance incomplète

Les scientifiques ne comprennent pas entièrement pourquoi certaines variantes génétiques sont nuisibles pour certaines personnes mais pas pour d’autres. Les estimations passées de la fréquence à laquelle ces variantes provoquent des maladies s'appuyaient surtout sur des études de personnes déjà malades. Ça veut dire que le risque pourrait être surestimé à cause d'un biais de sélection dans ces études. Pour avoir une meilleure idée, des données de grande échelle sur la population, comme celles trouvées dans des biobanques, peuvent offrir une vue plus claire de la fréquence à laquelle ces variantes mènent réellement à des maladies.

Des études récentes utilisant des données de population ont spécifiquement regardé à quelle fréquence certaines variantes génétiques entraînent des maladies. Ça inclut des recherches sur des conditions comme la maladie à prions et divers troubles métaboliques. Certaines études ont analysé des données d'une grande collection d'individus pour voir comment les différences de gènes pourraient être liées à divers problèmes de santé. Cependant, il y a eu moins d'accent sur la compréhension des processus réels derrière le fait que certaines personnes avec des variantes nuisibles ne montrent pas de symptômes.

Le rôle des bases de données génétiques

Une ressource importante pour ce genre de recherche est la Genome Aggregation Database (GnomAD), qui contient des infos génétiques de plus de 800 000 personnes. Cette base de données aide les chercheurs à identifier des liens entre les gènes et les maladies, ce qui peut améliorer la façon dont les variantes génétiques sont classées dans des contextes cliniques et de recherche.

Bien que gnomAD soit un outil puissant, il lui manque des informations détaillées sur la santé des participants individuels. Ça veut dire que les chercheurs se concentrent souvent sur les variantes liées à des maladies graves qui ne sont pas généralement présentes dans les études sur des maladies communes.

Une autre ressource précieuse est ClinVar, une base de données publique où des variantes génétiques sont soumises par des laboratoires. Elle collecte des infos sur la signification de ces variantes et les maladies qu'elles peuvent causer. Cependant, comme beaucoup de soumissions sont volontaires, il y a un risque que certaines infos soient dépassées ou inexactes. Ça met en lumière la nécessité d'une interprétation prudente des données.

Focus sur les variantes de perte de fonction

Un type spécifique de changement génétique, appelé variantes de perte de fonction (LoF), est particulièrement intéressant. Ces variantes entraînent généralement une perte significative de la fonction protéique. Dans de nombreux cas, si une personne a une vraie variante LoF dans un gène qui nécessite les deux copies pour fonctionner correctement, on s'attend à ce que cette personne ait la maladie associée.

Dans une étude, les chercheurs ont élaboré un moyen d'évaluer mieux ces variantes pour réduire le risque de classifications erronées. Ils ont créé un ensemble de règles pour évaluer chaque variante LoF, vérifiant les modifications locales, la pertinence biologique et les erreurs potentielles. Cette méthode aide à clarifier si ces variantes causent réellement des maladies.

Les chercheurs ont découvert que de nombreuses variantes LoF trouvées chez des individus en bonne santé peuvent ne pas avoir d'impact grave sur la santé à cause de divers facteurs. Bien que la plupart des variantes Pathogènes dans les bases de données génétiques soient probablement liées à des maladies rares, certaines variantes peuvent parfois être inoffensives si elles font partie d'un scénario génétique plus complexe.

Analyse des variantes ClinVar dans gnomAD

Pour comprendre comment les variantes listées dans ClinVar apparaissent dans la base de données gnomAD, les chercheurs ont examiné plus de deux millions de variantes uniques. Ils ont trouvé qu'environ 73 % de ces variantes étaient présentes chez au moins un individu dans gnomAD. Cependant, les variantes classées comme pathogènes ou probablement pathogènes étaient moins fréquentes par rapport aux variantes bénignes ou incertaines.

Parmi les variantes trouvées dans gnomAD, beaucoup des variantes pathogènes étaient de types plus graves, suggérant qu'elles pourraient avoir un impact plus significatif sur la santé. Par exemple, la plupart des variantes potentiellement pathogènes avaient des fréquences très basses dans la population.

La taille de la base de données gnomAD a considérablement augmenté au fil des années, ce qui a permis une meilleure représentation des variantes ClinVar. Les chercheurs ont noté qu'avec la collecte de plus en plus de données, il devient plus facile d'identifier et de classer des variantes rares, surtout en regardant leurs impacts sur la santé.

Exploration des modificateurs génétiques et de la pénétrance incomplète

La recherche s'est également concentrée sur la question de savoir si certaines variantes peuvent expliquer des symptômes de maladie manqués. En examinant des variantes chez des individus porteurs de variantes pathogènes connues, les scientifiques ont cherché des modificateurs à proximité qui pourraient changer les effets de la variante principale.

Un cas impliquait une variante dans un gène appelé GJB2, lié à une condition génétique sévère. Les chercheurs ont trouvé que des individus avec une variante pathogène spécifique avaient aussi un autre changement qui pourrait réduire son impact. La combinaison de ces variantes semblait atténuer la gravité de la condition, ce qui montre comment la génétique peut interagir de manière inattendue. Cela a été particulièrement noté chez des individus du groupe d'ascendance est-asiatique, suggérant que le contexte génétique peut influencer les résultats de santé.

Taux élevés de sauvetage parmi les variantes pathogènes

Les chercheurs ont étudié des variantes de perte de fonction dans des gènes qui causent des maladies graves à début précoce. Ils ont trouvé un grand nombre de ces variantes dans la population, dont beaucoup étaient très rares. L'équipe a effectué des évaluations détaillées de ces variantes sur la base de critères établis, découvrant que beaucoup pouvaient être expliquées comme non causant de maladies en raison de caractéristiques spécifiques des variantes ou du contexte génétique environnant.

Ils ont découvert que la plupart des variantes pLoF qu'ils ont étudiées pouvaient être catégorisées comme bénignes ou peu susceptibles de causer des maladies. Ça soulève des questions sur la façon dont nous interprétons le risque génétique chez des individus qui semblent en bonne santé malgré le port de telles variantes.

Le rôle d'un épissage alternatif et des variantes non codantes

En plus d'explorer comment les variantes à proximité peuvent modifier la pathogénicité, les chercheurs ont également étudié comment l'épissage alternatif pourrait jouer un rôle dans la pénétrance incomplète. Ils ont trouvé plusieurs cas où l'épissage alternatif d'une région génique pouvait mener à des diagnostics manqués.

Un exemple spécifique concernait des variantes dans le gène MEF2C, où certains changements prévus pour affecter l'épissage étaient trouvés comme communs. En analysant les variantes, les chercheurs ont suggéré que des altérations dans l'épissage pourraient être un facteur sur le pourquoi certaines personnes avec des variantes nuisibles semblent encore en bonne santé.

Conclusion

Les découvertes de cette recherche offrent des aperçus importants sur la façon dont les variantes génétiques peuvent parfois ne pas mener aux résultats de santé attendus. En examinant de près à la fois le contexte génétique et les modificateurs potentiels, les chercheurs peuvent mieux comprendre les complexités derrière la pénétrance incomplète.

Des efforts continus pour rassembler des données génétiques de populations diverses, accompagnés d'évaluations détaillées des variantes, aideront à éclairer les mécanismes qui contribuent aux disparités de santé. Cela améliorera notre capacité à interpréter les infos génétiques avec précision et à offrir de meilleures orientations dans les milieux cliniques. Comprendre ces nuances aboutira finalement à des interventions de santé plus efficaces et à des approches de médecine personnalisée.

Alors que ce domaine continue d'évoluer, il restera crucial de s'assurer que les évaluations de risque génétique ne soient pas trop simplistes ou mal interprétées. En reconnaissant le potentiel de facteurs modificateurs et la complexité des interactions génétiques, les professionnels de la santé seront mieux équipés pour prendre des décisions informées concernant les soins aux patients. Grâce à la recherche continue et à la collecte de données, on peut espérer faire avancer notre compréhension de la santé génétique et de ses implications pour diverses populations.

Source originale

Titre: Exploring penetrance of clinically relevant variants in over 800,000 humans from the Genome Aggregation Database

Résumé: Incomplete penetrance, or absence of disease phenotype in an individual with a disease-associated variant, is a major challenge in variant interpretation. Studying individuals with apparent incomplete penetrance can shed light on underlying drivers of altered phenotype penetrance. Here, we investigate clinically relevant variants from ClinVar in 807,162 individuals from the Genome Aggregation Database (gnomAD), demonstrating improved representation in gnomAD version 4. We then conduct a comprehensive case-by-case assessment of 734 predicted loss of function variants (pLoF) in 77 genes associated with severe, early-onset, highly penetrant haploinsufficient disease. We identified explanations for the presumed lack of disease manifestation in 701 of the variants (95%). Individuals with unexplained lack of disease manifestation in this set of disorders rarely occur, underscoring the need and power of deep case-by-case assessment presented here to minimize false assignments of disease risk, particularly in unaffected individuals with higher rates of secondary properties that result in rescue.

Auteurs: Sanna Gudmundsson, M. Singer-Berk, S. L. Stenton, J. K. Goodrich, M. W. Wilson, J. Einson, N. A. Watts, Genome Aggregation Database Consortium, T. Lappalainen, H. L. Rehm, D. G. MacArthur, A. O'Donnell-Luria

Dernière mise à jour: 2024-06-13 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.12.593113

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.12.593113.full.pdf

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

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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