Genética e Condições Neurodesenvolvimentais Raras
A pesquisa conecta genética comum e rara a distúrbios do neurodesenvolvimento.
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Índice
- Objetivos da Pesquisa
- A Natureza das Contribuições Genéticas
- Metodologia e Design do Estudo
- Análise Genética
- Descobertas de Estudos Anteriores
- Variações Genéticas Comuns e Sua Influência
- O Papel dos Pais
- Correlações Genéticas e Suas Implicações
- Investigando os Efeitos Indiretos de Variações Genéticas
- Influência de Fatores Prénatais
- Assortimento Parental e Seus Efeitos
- Implicações Clínicas e Direções Futuras
- Conclusão
- Fonte original
Condições raras afetam uma pequena porcentagem de pessoas ao redor do mundo. Muitas dessas condições estão relacionadas ao sistema nervoso central e podem envolver problemas como deficiência intelectual ou atrasos no desenvolvimento. O uso de testes Genéticos ajudou muito a diagnosticar essas condições raras, mas apenas cerca de um terço a metade dos pacientes recebe um diagnóstico genético claro. Além de mudanças genéticas raras, variações genéticas comuns também podem contribuir para o risco dessas condições. Essa sobreposição é vista em condições como esquizofrenia e pode também se relacionar ao desempenho educacional e cognitivo.
Nosso objetivo é entender como fatores genéticos comuns e raros trabalham juntos para contribuir com Condições Neurodesenvolvimentais raras. Isso envolve analisar como esses fatores variam entre diferentes pacientes e suas famílias.
Objetivos da Pesquisa
Para alcançar esses objetivos, vamos analisar conjuntos de dados maiores de informações genéticas do que antes, examinando como a variação genética comum afeta condições neurodesenvolvimentais raras. Queremos ver se há conexões entre essas condições e problemas de saúde mental, que também podem ter uma base genética. Explorar essas relações vai ajudar a desvendar a base genética dessas condições e melhorar o diagnóstico e a avaliação de risco para famílias afetadas por elas.
Vamos investigar duas ideias principais:
- O "modelo de limiar de responsabilidade" sugere que uma pessoa desenvolve uma condição quando o total de seus riscos genéticos e ambientais ultrapassa um certo ponto.
- Queremos ver se variações genéticas comuns podem influenciar a probabilidade de alguém com uma variante rara desenvolver uma condição.
A Natureza das Contribuições Genéticas
Traços genéticos comuns, em geral, contribuem para o risco de desenvolver condições neurodesenvolvimentais raras. Esses traços também podem estar ligados a uma série de problemas de saúde mental. Descobertas anteriores mostraram que alguns transtornos psiquiátricos têm conexões com condições neurodesenvolvimentais. Isso sugere que pode haver fatores genéticos compartilhados que impulsionam essa ligação.
Um exame detalhado vai ajudar a esclarecer como diferentes elementos genéticos interagem e contribuem para várias condições. Essa pesquisa tem como meta identificar padrões na composição genética que podem explicar por que alguns indivíduos desenvolvem condições enquanto outros não.
Metodologia e Design do Estudo
Vamos usar dois grandes grupos baseados no Reino Unido de indivíduos que têm condições neurodesenvolvimentais raras: o estudo Deciphering Developmental Disorders e o projeto Genomics England 100,000 Genomes. Esses grupos oferecem uma base sólida para analisar a informação genética.
Para entender como os riscos genéticos estão distribuídos nas famílias e como eles se conectam ao diagnóstico de uma criança, vamos comparar aqueles com e sem diagnósticos genéticos claros. Planejamos reunir dados detalhados de vários grupos, garantindo abrangência em nossas análises.
Análise Genética
Nossa análise vai focar em entender como mudanças genéticas comuns influenciam o risco de condições neurodesenvolvimentais raras. Estamos particularmente interessados em como essas variantes comuns interagem com mudanças genéticas raras e como elas diferem entre indivíduos afetados e suas famílias.
Para isso, vamos olhar para dados genéticos e identificar fatores genéticos chave que podem estar contribuindo para o desenvolvimento dessas condições. Os dados virão de estudos de associação genômica (GWAS), onde podemos avaliar como diferentes fatores genéticos se correlacionam com as condições.
Também vamos considerar o impacto do histórico Familiar, incluindo como as semelhanças genéticas entre pais e filhos podem desempenhar um papel. Isso pode revelar se certos traços são transmitidos e como eles podem influenciar o risco de uma criança desenvolver condições.
Descobertas de Estudos Anteriores
Pesquisas anteriores descobriram correlações importantes entre condições neurodesenvolvimentais e vários traços educacionais e cognitivos. Por exemplo, crianças com condições neurodesenvolvimentais costumam ter menor desempenho educacional e cognitivo. Isso sugere que esses traços podem estar interligados, com fatores genéticos comuns influenciando tanto os resultados educacionais quanto o desenvolvimento de condições neurodesenvolvimentais.
Além disso, pesquisas mostraram que se um membro da família tem uma condição neurodesenvolvimental, isso pode afetar o risco para outros membros da família. Esse aspecto familiar aponta para o papel de fatores genéticos compartilhados e influências ambientais que contribuem para essas condições.
Variações Genéticas Comuns e Sua Influência
Variações genéticas comuns podem aumentar levemente o risco de desenvolver condições neurodesenvolvimentais. Em nossa análise, vamos avaliar a extensão em que essas variantes e suas interações com mudanças genéticas raras podem influenciar o diagnóstico. Vamos avaliar a relevância desses fatores em dois grupos independentes de indivíduos com condições neurodesenvolvimentais para construir uma compreensão mais abrangente.
Em estudos anteriores, variações genéticas ligadas a habilidades cognitivas e sucesso educacional mostraram uma associação clara com condições neurodesenvolvimentais. Entender essa relação pode fornecer insights sobre por que alguns indivíduos desenvolvem condições específicas enquanto outros não.
O Papel dos Pais
Os pais desempenham um papel crucial no risco de condições neurodesenvolvimentais em seus filhos. Nossa pesquisa vai explorar como traços genéticos comuns nos pais podem influenciar o risco dessas condições em seus filhos. Muitos pais de crianças com essas condições são relatados como não afetados, levando-nos a investigar como seu histórico genético pode ainda contribuir para as condições de seus filhos.
Esse aspecto pode ser crucial, já que muitos pais podem carregar traços genéticos que, embora não levem a nenhuma condição visível neles mesmos, ainda podem afetar seus filhos. Investigar isso pode ampliar a compreensão de como traços genéticos interagem entre gerações.
Correlações Genéticas e Suas Implicações
Vamos estudar as correlações genéticas entre condições neurodesenvolvimentais e outros traços relacionados, como desempenho educacional e cognitivo. Isso envolverá olhar para conjuntos de dados anteriores e analisar como essas correlações se manifestam em diferentes grupos.
Novas descobertas de nossa pesquisa podem confirmar observações existentes e possivelmente revelar conexões previamente desconhecidas entre vários traços. Ao focar em como esses traços se sobrepõem geneticamente, esperamos identificar mecanismos biológicos subjacentes que podem estar em jogo.
Investigando os Efeitos Indiretos de Variações Genéticas
Nossa pesquisa também vai considerar o conceito de efeitos genéticos indiretos. Isso se refere a como as composições genéticas dos pais podem influenciar os ambientes e experiências de seus filhos, que podem então impactar seu desenvolvimento e risco de condições neurodesenvolvimentais.
Evidências de pesquisas passadas indicam que traços parentais podem afetar significativamente os resultados das crianças, embora os mecanismos exatos continuem menos compreendidos. Assim, nosso estudo vai explorar se esses efeitos genéticos indiretos podem contribuir para o desenvolvimento de condições neurodesenvolvimentais.
Influência de Fatores Prénatais
Condições prenatais impactam significativamente o desenvolvimento de uma criança e o risco de condições neurodesenvolvimentais. Este estudo vai explorar como fatores como parto prematuro e saúde materna podem interagir com fatores genéticos.
Se fatores prenatais forem encontrados para influenciar o desenvolvimento, isso pode informar melhores estratégias de prevenção e mecanismos de apoio para famílias em risco.
Assortimento Parental e Seus Efeitos
Assortimento parental se refere à escolha de parceiros com base em traços ou históricos semelhantes. Esse fenômeno pode afetar a constituição genética da prole, já que pais com históricos educacionais ou cognitivos semelhantes são mais propensos a ter filhos com riscos genéticos relacionados.
Nossa análise vai considerar como o assortimento parental pode obscurecer ou esclarecer as relações genéticas em condições neurodesenvolvimentais. Isso vai ajudar a desvendar as influências de traços compartilhados entre pais e filhos e o real risco genético que cada indivíduo carrega.
Implicações Clínicas e Direções Futuras
As descobertas deste estudo podem ter implicações significativas para a prática clínica, especialmente na compreensão da base genética das condições neurodesenvolvimentais. Ao esclarecer a interação entre fatores genéticos comuns e raros, os clínicos podem melhorar as práticas de diagnóstico e as avaliações de risco.
Além disso, à medida que a pesquisa genética continua a crescer, podem surgir oportunidades para melhores estratégias de prevenção e intervenção para famílias impactadas por desordens neurodesenvolvimentais.
Olhando para o futuro, mais pesquisas extensas serão necessárias para fortalecer nossa compreensão dessas interações complexas. Estudos futuros devem se concentrar em populações diversas para garantir que as descobertas sejam aplicáveis a diferentes contextos genéticos e ambientes.
Conclusão
Em resumo, a exploração de condições neurodesenvolvimentais raras pela perspectiva da genética revela uma complexa interação de vários fatores. Ao analisar tanto variantes genéticas comuns quanto raras, juntamente com influências familiares e ambientais, podemos ter uma visão mais clara do que contribui para o desenvolvimento dessas condições.
Essa pesquisa não só visa melhorar a precisão do diagnóstico, mas também tem o potencial de informar estratégias mais amplas para apoiar famílias afetadas. O caminho à frente é promissor, à medida que continuamos a desvendar as complexidades da genética e seus impactos no neurodesenvolvimento.
Título: Dissecting the contribution of common variants to risk of rare neurodevelopmental conditions
Resumo: 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.
Autores: 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
Última atualização: 2024-03-06 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.03.05.24303772
Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.03.05.24303772.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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