Approfondimenti genetici sulla demenza: una prospettiva globale
Le ricerche mostrano che la genetica diversa influisce sui rischi e le protezioni dalla demenza nelle diverse popolazioni.
Marzieh Khani, Fulya Akçimen, Spencer M. Grant, S. Can Akerman, Paul Suhwan Lee, Faraz Faghri, Hampton Leonard, Jonggeol Jeffrey Kim, Mary B. Makarious, Mathew J. Koretsky, Jeffrey D Rothstein, Cornelis Blauwendraat, Mike A. Nalls, Andrew Singleton, Sara Bandres-Ciga
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Indice
- Tipi di Demenza
- Ricerca Genetica nella Demenza
- Creazione di Dataset Diversi
- Indagine sui Fattori di rischio
- Obiettivi della Ricerca
- Raccolta Dati
- Analisi delle Varianti Genetiche
- Esplorazione di Diversi Dataset
- Protezione Contro la Demenza
- Caratterizzazione delle Varianti Genetiche
- Il Ruolo dell'Ascendenza nella Genetica della Demenza
- Risultati Chiave
- Grafici e Visualizzazioni dei Dati
- Analisi Approfondita delle Varianti
- L'Importanza dell'APOE
- Panoramica dei Risultati dello Studio
- Guardando Avanti
- Conclusione
- Fonte originale
- Link di riferimento
La demenza è un termine che descrive una serie di malattie cerebrali che disturbano gravemente memoria, pensiero e abilità sociali, al punto da interferire con la vita quotidiana. È come se il cervello facesse i capricci e si rifiutasse di collaborare. Nel 2023, circa 55 milioni di persone in tutto il mondo stavano affrontando la demenza. Si prevede che questo numero possa arrivare a circa 152,8 milioni entro il 2050. Sono davvero tante persone che cercano di ricordare dove hanno messo le chiavi!
Tipi di Demenza
La forma più comune di demenza è la Malattia di Alzheimer, che rappresenta il 60-70% di tutti i casi di demenza. Altre tipologie, come la demenza con corpi di Lewy e la demenza frontotemporale, occupano ciascuna circa il 10-15% dei casi. Quindi, se pensassi alla demenza come a una festa, l'Alzheimer sarebbe il pezzo forte, mentre gli altri tipi sarebbero le aperture.
Ricerca Genetica nella Demenza
La maggior parte degli studi sulla demenza si è concentrata su persone di origine europea. Anche se questo è utile, è come cercare di capire un buffet guardando solo l'insalata. Non tutti hanno gli stessi ingredienti! La ricerca ora mostra che ci sono differenze genetiche tra le diverse popolazioni, quindi è importante studiare una vasta gamma di ancestrie per sviluppare trattamenti efficaci.
Creazione di Dataset Diversi
I ricercatori di tutto il mondo stanno raccogliendo grandi quantità di dati da vari background genetici. Questi dati aiutano a scoprire come genetica, ambiente e salute personale influiscono su chi sviluppa demenza e su come progredisce. Alcuni progetti principali stanno guidando questa iniziativa, tra cui All of Us, UK Biobank e il 100,000 Genomes Project.
Fattori di rischio
Indagine suiQuando si studiano l'Alzheimer e altre demenze, è fondamentale identificare i fattori di rischio e quelli protettivi. Alcune Varianti genetiche possono ridurre il rischio di sviluppare demenza o ritardarne l'insorgenza. Pensalo come avere un superpotere che permette a certe persone di evitare le insidie della demenza, dando loro un pass per divertirsi un po' più a lungo.
Obiettivi della Ricerca
In uno studio recente, i ricercatori hanno mirato a condurre l'analisi più ampia delle potenziali variazioni genetiche associate all'Alzheimer e alle demenze correlate. Hanno esaminato migliaia di casi e controlli provenienti da varie ancestrie per individuare fattori di rischio e varianti protettive.
Raccolta Dati
I dati sono stati raccolti da diverse fonti, e i ricercatori hanno progettato gruppi specifici basati su vari criteri. Ad esempio, in All of Us, i partecipanti sono stati scelti in base alle loro cartelle cliniche, con una particolare enfasi nell'assicurarsi che i controlli (quelli senza demenza) avessero un'età di 65 anni e oltre senza condizioni neurologiche.
Analisi delle Varianti Genetiche
I ricercatori hanno filtrato i dati genetici per identificare varianti che potrebbero contribuire alla demenza. Hanno cercato varianti che causassero cambiamenti nelle proteine, che sono i mattoni delle nostre cellule. Questo è stato fatto con controlli accurati per garantire la qualità dei dati raccolti. Volevano assicurarsi di esaminare solo il meglio delle informazioni genetiche.
Esplorazione di Diversi Dataset
Lo studio ha utilizzato diversi dataset principali, come il UK Biobank e il 100,000 Genomes Project, per raccogliere informazioni genetiche. Ogni dataset ha fornito preziose intuizioni su come le variazioni genetiche potrebbero influenzare l'insorgenza e la progressione della demenza. Incrociando le informazioni, i ricercatori potevano vedere quanto spesso certe varianti apparivano in diverse popolazioni.
Protezione Contro la Demenza
I ricercatori si sono concentrati anche su varianti che potrebbero proteggere dalla demenza. Queste varianti protettive potrebbero aiutare alcune persone a resistere allo sviluppo della demenza, anche se portano altre varianti di rischio. È come avere uno scudo che ti protegge dalla pioggia, anche quando le nuvole sono scure e minacciose.
Caratterizzazione delle Varianti Genetiche
Lo studio ha comportato l'identificazione di una moltitudine di varianti genetiche collegate all'Alzheimer e alle demenze correlate. Hanno trovato molte varianti conosciute e una straordinaria gamma di nuove, ampliando la nostra comprensione del panorama genetico di queste malattie.
Ascendenza nella Genetica della Demenza
Il Ruolo dell'Il ruolo dell'ascendenza è cruciale. Alcune varianti genetiche collegate alla demenza potrebbero essere più comuni in alcune popolazioni rispetto ad altre. Quindi, comprendere l'ascendenza può aiutare a progettare trattamenti e interventi mirati. È importante che ogni ricetta genetica unica sia considerata quando si cercano soluzioni.
Risultati Chiave
I ricercatori hanno scoperto molte varianti, sia conosciute che nuove, in popolazioni diverse. Hanno trovato che alcune varianti potrebbero essere responsabili della demenza ad esordio precoce. Hanno anche osservato come alcuni fattori genetici interagissero con fattori di rischio ben noti come il gene APOE, che è un po' come quell'amico che si presenta sempre alla festa senza invito ma ha un enorme impatto sul divertimento.
Grafici e Visualizzazioni dei Dati
Nei loro risultati, i ricercatori hanno utilizzato grafici e visualizzazioni dei dati per mostrare come diverse varianti apparivano in varie ascendenze. Questi strumenti visivi aiutano a rendere i dati complessi più facili da comprendere, proprio come un grafico a torta chiarisce quanto di ogni fetta riceve ciascuno.
Analisi Approfondita delle Varianti
Per ogni variante genetica, i ricercatori hanno seguito linee guida rigorose per determinare se potessero essere classificate come patogene o benigne. Questa classificazione attenta è cruciale per capire come queste varianti potrebbero influenzare lo sviluppo della demenza.
L'Importanza dell'APOE
L'APOE gioca un ruolo centrale nel rischio di demenza, specialmente nella malattia di Alzheimer. I ricercatori hanno esplorato la distribuzione delle varianti APOE tra le diverse ascendenze. Hanno trovato variazioni interessanti su quanto spesso forme diverse di hAPOE apparissero nei pazienti AD rispetto a quelli senza la malattia.
Panoramica dei Risultati dello Studio
I risultati dello studio fanno luce sull'importanza di guardare le variazioni genetiche all'interno di un contesto più ampio. Ad esempio, i risultati hanno evidenziato specifiche varianti protettive che erano particolarmente comuni in certe ascendenze. Questa conoscenza può aiutare a mirare meglio agli interventi.
Guardando Avanti
I ricercatori hanno sottolineato la necessità di pratiche di ricerca inclusive che considerino popolazioni diverse negli studi genetici. Sperano che questo lavoro porterà a una migliore comprensione e trattamenti mirati che rispettino i background unici degli individui.
Conclusione
La demenza è una malattia complessa, e l'interazione tra genetica e ascendenza gioca un ruolo significativo nel suo sviluppo. Amplificando l'ambito della ricerca genetica, i ricercatori stanno tracciando la strada per avanzamenti nel trattamento e nella diagnosi che potrebbero giovare a milioni di persone in tutto il mondo.
Quindi, la prossima volta che qualcuno smarrisce il telefono, ricorda: potrebbe non essere solo l'età; potrebbe esserci un po' di malizia genetica in gioco!
Titolo: Biobank-scale characterization of Alzheimer's disease and related dementias identifies potential disease-causing variants, risk factors, and genetic modifiers across diverse ancestries
Estratto: Alzheimers disease and related dementias (AD/ADRDs) pose a significant global public health challenge, underscored by the intricate interplay of genetic and environmental factors that differ across ancestries. To effectively implement equitable, personalized therapeutic interventions on a global scale, it is essential to identify disease-causing mutations and genetic risk and resilience factors across diverse ancestral backgrounds. Exploring genetic-phenotypic correlations across the globe enhances the generalizability of research findings, contributing to a more inclusive and universal understanding of disease. This study leveraged biobank-scale data to conduct the largest multi-ancestry whole-genome sequencing characterization of AD/ADRDs. We aimed to build a valuable catalog of potential disease-causing, genetic risk and resilience variants impacting the etiology of these conditions. We thoroughly characterized genetic variants from key genes associated with AD/ADRDs across 11 genetic ancestries, utilizing data from All of Us, UK Biobank, 100,000 Genomes Project, Alzheimers Disease Sequencing Project, and the Accelerating Medicines Partnership in Parkinsons Disease, including a total of 25,001 cases and 93,542 controls. We prioritized 116 variants possibly linked to disease, including 18 known pathogenic and 98 novel variants. We detected previously described disease-causing variants among controls, leading us to question their pathogenicity. Notably, we showed a higher frequency of APOE {varepsilon}4/{varepsilon}4 carriers among individuals of African and African Admixed ancestry compared to other ancestries, confirming ancestry-driven modulation of APOE-associated AD/ADRDs. A thorough assessment of APOE revealed a disease-modifying effect conferred by the TOMM40:rs11556505, APOE:rs449647, 19q13.31:rs10423769, NOCT:rs13116075, CASS4:rs6024870, and LRRC37A:rs2732703 variants among APOE {varepsilon}4 carriers across different ancestries. In summary, we compiled the most extensive catalog of established and novel genetic variants in known genes increasing risk or conferring resistance to AD/ADRDs across diverse ancestries, providing clinical insights into their genetic-phenotypic correlations. The findings from this investigation hold significant implications for potential clinical trials and therapeutic interventions on a global scale. Finally, we present an accessible and user-friendly platform for the AD/ADRDs research community to help inform and support basic, translational, and clinical research on these debilitating conditions (https://niacard.shinyapps.io/MAMBARD_browser/).
Autori: Marzieh Khani, Fulya Akçimen, Spencer M. Grant, S. Can Akerman, Paul Suhwan Lee, Faraz Faghri, Hampton Leonard, Jonggeol Jeffrey Kim, Mary B. Makarious, Mathew J. Koretsky, Jeffrey D Rothstein, Cornelis Blauwendraat, Mike A. Nalls, Andrew Singleton, Sara Bandres-Ciga
Ultimo aggiornamento: 2024-11-17 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.11.03.24313587
Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.11.03.24313587.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.
Si ringrazia medrxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.
Link di riferimento
- https://niacard.shinyapps.io/MAMBARD_browser/
- https://workbench.researchallofus.org/
- https://databrowser.researchallofus.org/variants
- https://support.researchallofus.org/hc/en-us/articles/4614687617556-How-the-All-of-Us-Genomic-data-are-organized
- https://genome.ucsc.edu/
- https://www.ukbiobank.ac.uk/
- https://biobank.ndph.ox.ac.uk/ukb/refer.cgi?id=460
- https://biobank.ndph.ox.ac.uk/showcase/label.cgi?id=187
- https://useast.ensembl.org/index.html
- https://www.genomicsengland.co.uk/
- https://re-docs.genomicsengland.co.uk/sample_qc/
- https://adsp.niagads.org/
- https://fnih.org/our-programs/accelerating-medicines-partnership-amp/
- https://github.com/dvitale199/GenoTools
- https://re-docs.genomicsengland.co.uk/ancestry_inference/
- https://wintervar.wglab.org/
- https://www.hgmd.cf.ac.uk/ac/index.php
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/
- https://gnomad.broadinstitute.org/
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar/
- https://genetics.bwh.harvard.edu/pph2/
- https://cadd.gs.washington.edu/
- https://github.com/neurogenetics/APOE_genotypes
- https://www.r-project.org/
- https://www.theaftd.org/posts/1ftd-in-the-news/b-ftd-grn-gene-therapy-abio/