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# Ciências da saúde # Medicina genetica e genomica

Avançando a Avaliação de Risco Genético com a Estrutura ePRS

Novo framework ePRS melhora avaliações de risco genético para populações diversas.

Yu-Jyun Huang, N. Kurniansyah, M. O. Goodman, B. W. Spitzer, J. Wang, A. M. Stilp, C. Laurie, P. S. de Vries, H. Chen, Y.-I. Min, M. Sims, G. M. Peloso, X. Guo, J. C. Bis, J. A. Brody, L. M. Raffield, J. A. Smith, W. Zhao, J. I. Rotter, S. S. Rich, S. Redline, M. Fornage, R. Kaplan, N. Franceschini, D. Levy, A. C. Morrison, E. Boerwinkle, N. L. Smith, C. Kooperberg, B. M. Psaty, S. Zoellner, T. Sofer

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ePRS: Uma Nova Era na ePRS: Uma Nova Era na Avaliação de Risco genético pra todos os tipos de gente. Revolucionando avaliações de risco
Índice

Os Escores de Risco Poligênico (PRS) são ferramentas usadas pra estimar a chance de uma pessoa desenvolver certas doenças com base na sua genética. Esses escores são criados analisando várias pequenas mudanças em genes que podem afetar o risco de doenças. Em vez de focar só em um ou dois genes, o PRS olha de uma forma mais ampla, combinando os efeitos de várias variantes genéticas em um único número. Esse número pode ser usado de diversas maneiras pra ajudar nas decisões de saúde.

Como o PRS é Criado

O processo de criação de um PRS geralmente começa com estudos de associação genômica (GWAS). Esses estudos examinam o genoma inteiro de várias pessoas pra identificar variantes genéticas associadas a doenças específicas. Ao juntar os dados desses estudos, os pesquisadores conseguem calcular quanto cada variante contribui pro risco de desenvolver uma doença. Uma vez que essa informação é coletada, ela pode ser usada pra calcular PRS de diferentes indivíduos com base nas suas variantes genéticas específicas.

Uso do PRS na Saúde

O PRS pode ser muito útil na saúde de várias maneiras. Uma aplicação é na triagem de risco de doenças, onde um escore pode ajudar a determinar se alguém tá em alto risco de desenvolver uma condição específica. Por exemplo, se uma pessoa tem um PRS alto pra doenças do coração, os médicos podem decidir monitorar mais de perto ou sugerir mudanças no estilo de vida.

Outra aplicação é na previsão de risco. Se os médicos conseguem prever melhor quem é mais provável de desenvolver uma doença, eles podem implementar medidas preventivas mais cedo. Isso se alinha com os objetivos da medicina de precisão, onde os tratamentos e estratégias de prevenção são adaptados às necessidades individuais.

A Importância da Diversidade na Pesquisa de PRS

Recentemente, tem havido uma pressão pra incluir populações mais diversas na pesquisa genética. Historicamente, muitos estudos genéticos focaram principalmente em indivíduos de origem europeia, o que pode levar a PRS que são menos eficazes pra pessoas de outras origens. Essa falta de diversidade pode criar lacunas na compreensão de como os riscos genéticos variam entre diferentes grupos étnicos e raciais.

Pesquisas mostram que o PRS pode não funcionar tão bem pra indivíduos de populações não europeias. Pra resolver isso, novas estratégias estão sendo desenvolvidas pra combinar dados de vários estudos e entre ancestrais diversos. Isso pode ajudar a melhorar a precisão do PRS pra todos, não só pra quem é de origem europeia.

Gerenciando Diferenças Populacionais na Pesquisa

Quando os pesquisadores analisam dados de diferentes populações, eles precisam considerar que a genética não é o único fator. Diferenças na ancestralidade podem afetar como os escores de risco genético são interpretados. Pra lidar com isso, os pesquisadores costumam usar componentes principais (PCs), que são ferramentas matemáticas que ajudam a ajustar essas diferenças populacionais. No entanto, os PCs podem não capturar todas as nuances, especialmente em populações mistas.

Recentemente, foi introduzido um método chamado "PRS ajustado por ancestralidade". Esse método utiliza PCs pra remover efeitos relacionados à ancestralidade do PRS, melhorando a precisão das previsões de risco em populações diversas. Estudos iniciais mostram resultados promissores, indicando que essa nova abordagem pode aprimorar o uso do PRS em ambientes clínicos.

Uma Nova Estrutura pra Entender o PRS

Essa nova abordagem tem como objetivo criar um PRS mais justo que leve em conta a ancestralidade genética específica de cada indivíduo. A ideia é fornecer um escore que reflita com precisão o risco de doenças sem ser influenciado por diferenças populacionais. Esse método, chamado PRS esperado (EPRS), utiliza o histórico genético de uma pessoa pra prever seu risco básico, facilitando a comparação de resultados entre indivíduos de diferentes ancestrais.

Componentes da Estrutura ePRS

A estrutura ePRS inclui várias medições importantes:

  1. PRS Esperado (ePRS): Esse escore representa o risco médio pra alguém com base na sua ancestralidade.
  2. PRS Residual (RPRS): Esse escore mede quanto o escore de um indivíduo se desvia da média esperada pra sua ancestralidade. Ele ajuda a identificar indivíduos cujo risco genético é maior ou menor do que o esperado com base na sua ancestralidade.
  3. PRS Quantil (qPRS): Essa métrica classifica o PRS de um indivíduo no contexto de sua ancestralidade específica. Ajuda a dar uma imagem mais clara de onde aquela pessoa se posiciona em termos de risco em comparação com outras com historico genético parecido.

Os Benefícios da Nova Estrutura

Usar a estrutura ePRS tem várias vantagens. Primeiro, ela considera as variações no risco genético que podem surgir de diferentes ancestrais. Quando os escores de risco são ajustados assim, isso permite uma classificação mais precisa de indivíduos em grupos de alto ou baixo risco.

Além disso, a estrutura ePRS pode reduzir a dependência de categorias raciais ou étnicas amplas, que às vezes podem distorcer o risco genético de um indivíduo. Em vez de se basear nessas categorias, usar a ancestralidade genética oferece uma visão mais clara e precisa do risco.

Testando a Estrutura ePRS

Os pesquisadores realizaram simulações pra testar a eficácia da estrutura ePRS. Eles analisaram o quão bem esse novo método podia fornecer estimativas de risco precisas em comparação com abordagens tradicionais. Os resultados mostraram que a ePRS poderia, de fato, oferecer estimativas quase imparciais do risco de doenças.

Essa estrutura também foi aplicada a dados do mundo real, como os do estudo Trans-Omics for Precision Medicine (TOPMed). Essa análise envolveu examinar várias características de saúde e comparar como a ePRS funcionava em relação a modelos tradicionais de PRS que ajustavam para PCs.

Aplicações da ePRS no Mundo Real

No estudo TOPMed, os pesquisadores analisaram várias características de saúde, como índice de massa corporal (IMC) e pressão arterial. Os resultados mostraram que a estrutura ePRS podia fornecer uma reflexão mais precisa do risco genético entre diferentes grupos de ancestralidade. Por exemplo, indivíduos de origens diversas tinham distribuições de rPRS mais consistentes, significando que seus escores individuais eram comparáveis independentemente da ancestralidade.

Ajustando pela Ancestralidade na Análise de PRS

A estrutura ePRS inclui ajustes pra ancestralidade genética pra obter uma imagem mais clara do risco de doenças. Por exemplo, o risco genético médio de indivíduos pode ser avaliado com base nas proporções de sua ancestralidade. Isso permite uma abordagem mais personalizada, garantindo que a interpretação do PRS de um indivíduo seja justa e relevante.

O Futuro da ePRS em Ambientes Clínicos

A introdução da estrutura ePRS representa uma mudança rumo a avaliações de risco genético mais inclusivas e precisas. Ao focar nas composições genéticas individuais em vez de categorias étnicas amplas, os provedores de saúde podem tomar decisões mais informadas. Esse método oferece uma avenida promissora pra personalizar a medicina e melhorar os resultados de saúde entre populações diversas.

Com pesquisas e desenvolvimentos contínuos nessa área, a esperança é que a ePRS se torne uma ferramenta padrão na genética clínica, ajudando mais pessoas a receberem o cuidado que precisam com base nos seus riscos genéticos únicos.

Desafios e Limitações

Embora a estrutura ePRS mostre grande potencial, ainda existem desafios a serem enfrentados. Uma limitação chave é a complexidade envolvida em estimar com precisão a ancestralidade genética. Se a informação sobre ancestralidade não for precisa, isso pode afetar o desempenho da estrutura ePRS.

Além disso, a exigência computacional de usar dados de ancestralidade local pode apresentar desafios, especialmente ao trabalhar com grandes conjuntos de dados. À medida que a tecnologia avança, esses desafios podem ser superados, permitindo um uso mais amplo da abordagem ePRS.

Conclusão

O desenvolvimento da estrutura ePRS é um passo significativo pra melhorar a precisão e a justiça nas avaliações de risco genético. Ao fornecer um meio de levar em conta a ancestralidade nos cálculos de PRS, essa abordagem tem o potencial de aprimorar a tomada de decisões clínicas e, por fim, melhorar os resultados de saúde para indivíduos de origens diversas. À medida que o campo da genética continua a evoluir, os esforços pra tornar as avaliações de risco genético mais equitativas continuarão sendo essenciais pra moldar o futuro da assistência à saúde.

Fonte original

Título: The expected polygenic risk score (ePRS) framework: an equitable metric for quantifying polygenetic risk via modeling of ancestral makeup

Resumo: Polygenic risk scores (PRSs) depend on genetic ancestry due to differences in allele frequencies between ancestral populations. This leads to implementation challenges in diverse populations. We propose a framework to calibrate PRS based on ancestral makeup. We define a metric called "expected PRS" (ePRS), the expected value of a PRS based on ones global or local admixture patterns. We further define the "residual PRS" (rPRS), measuring the deviation of the PRS from the ePRS. Simulation studies confirm that it suffices to adjust for ePRS to obtain nearly unbiased estimates of the PRS-outcome association without further adjusting for PCs. Using the TOPMed dataset, the estimated effect size of the rPRS adjusting for the ePRS is similar to the estimated effect of the PRS adjusting for genetic PCs. Similarly, we applied the ePRS framework to six cardiovascular-related traits in the All of Us dataset, and the results are consistent with those from the TOPMed analysis. The ePRS framework can protect from population stratification in association analysis and provide an equitable strategy to quantify genetic risk across diverse populations.

Autores: Yu-Jyun Huang, N. Kurniansyah, M. O. Goodman, B. W. Spitzer, J. Wang, A. M. Stilp, C. Laurie, P. S. de Vries, H. Chen, Y.-I. Min, M. Sims, G. M. Peloso, X. Guo, J. C. Bis, J. A. Brody, L. M. Raffield, J. A. Smith, W. Zhao, J. I. Rotter, S. S. Rich, S. Redline, M. Fornage, R. Kaplan, N. Franceschini, D. Levy, A. C. Morrison, E. Boerwinkle, N. L. Smith, C. Kooperberg, B. M. Psaty, S. Zoellner, T. Sofer

Última atualização: Dec 20, 2024

Idioma: English

Fonte URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.03.05.24303738

Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.03.05.24303738.full.pdf

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

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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