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# Ciências da saúde# Medicina genetica e genomica

NeuroBooster Array: Um Passo Rumo à Pesquisa Genética Inclusiva

Novo conjunto de dados melhora a pesquisa genética sobre doenças neurológicas em diversas populações.

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Índice

Estudos genéticos têm se concentrado principalmente em pessoas de origens europeias ou asiáticas, ignorando a diversidade genética encontrada em outras populações. Essa falta de atenção gerou uma lacuna no nosso conhecimento sobre como diferentes fatores genéticos contribuem para doenças cerebrais em vários grupos. Para resolver esse problema, foi desenvolvida uma nova matriz genômica chamada NeuroBooster Array. Essa matriz tem como objetivo fornecer uma representação mais inclusiva da Variação Genética em diferentes populações, especialmente em relação a condições neurológicas.

Entendendo a Necessidade de Diversidade na Pesquisa Genética

Pesquisas recentes avançaram na identificação de fatores genéticos relacionados a distúrbios cerebrais, mas a maior parte desse trabalho foi feita com pessoas de ascendência europeia. Isso significa que ainda há muito a aprender sobre a variação genética em populações africanas, asiáticas e latinas, onde apenas estudos limitados foram realizados. O NeuroBooster Array foi criado para ajudar a preencher essa lacuna, especificamente para estudar doenças neurodegenerativas como a doença de Parkinson e a doença de Alzheimer.

Características do NeuroBooster Array

O NeuroBooster Array foi projetado como uma ferramenta econômica para estudar variações genéticas relacionadas a distúrbios cerebrais em várias ancestrais. Inclui uma ampla gama de Marcadores Genéticos, tanto variantes comuns quanto raras. Essa tecnologia pode ajudar os pesquisadores a identificar rapidamente variantes genéticas relacionadas ao risco e aumentar a compreensão de como essas variantes podem influenciar condições neurológicas.

Objetivos Principais da Matriz

Os principais objetivos do NeuroBooster Array incluem:

  1. Encontrar variantes genéticas raras associadas a doenças neurológicas.
  2. Melhorar a qualidade dos dados genéticos para fatores de risco conhecidos em diferentes populações.
  3. Permitir o estudo de fatores de risco genéticos para doenças neurológicas em grupos diversos.
  4. Permitir uma análise mais profunda das áreas de risco genético.

Como a Matriz Foi Desenvolvida

A criação do NeuroBooster Array envolveu várias fases. Inicialmente, os pesquisadores revisaram dados existentes e consultaram especialistas para identificar variantes genéticas importantes ligadas a doenças. Eles também se concentraram em melhorar como os fatores de risco conhecidos poderiam ser analisados em diferentes populações, selecionando marcadores genéticos que fossem representativos de vários grupos de ancestrais.

Revisão Sistemática

Os pesquisadores realizaram uma exame minucioso de bancos de dados genéticos disponíveis publicamente para reunir informações sobre variantes genéticas que poderiam estar relacionadas a doenças neurológicas. Essa busca inicialmente resultou em cerca de 90.000 variantes potenciais, que foram então reduzidas para uso prático na matriz.

Marcação Multi-Populacional

Em seguida, os marcadores genéticos identificados por estudos principais de doenças neurodegenerativas foram selecionados. Os pesquisadores se concentraram em encontrar variantes que pudessem representar múltiplas populações. Essa etapa foi crucial para garantir que a matriz fosse útil para um grupo mais amplo de pessoas e não apenas para aquelas de origem europeia.

Conteúdo do NeuroBooster Array

O NeuroBooster Array apresenta um total de cerca de 1,9 milhão de marcadores genéticos. Isso inclui marcadores específicos para várias doenças, incluindo aqueles associados à Alzheimer, Parkinson e outros distúrbios neurológicos. É importante que a matriz seja projetada para cobrir uma ampla gama de variações genéticas que podem diferir entre as populações.

Medidas de Controle de Qualidade

O controle de qualidade é uma parte essencial do desenvolvimento do NeuroBooster Array. Isso inclui verificar a confiabilidade dos marcadores genéticos e garantir que a matriz produza resultados precisos. Amostras que não atendem a rigorosos padrões de qualidade são excluídas da análise, garantindo que apenas dados de alta qualidade sejam usados para pesquisa.

Técnicas de Processamento de Dados

Os dados gerados pelo NeuroBooster Array passam por um processamento minucioso para garantir precisão. Ferramentas automatizadas são usadas para avaliar e gerenciar a qualidade dos dados genéticos, permitindo que os pesquisadores se concentrem em informações confiáveis, enquanto reduzem as chances de erros.

Previsão de Ancestrais

Uma das características únicas do NeuroBooster Array é a capacidade de analisar dados genéticos com base na ancestralidade. Isso ajuda os pesquisadores a entender como a variação genética influencia doenças em diferentes populações. O processo de análise utiliza técnicas avançadas para agrupar indivíduos de acordo com seus históricos genéticos.

Protocolo de Genotipagem

Para usar o NeuroBooster Array, os pesquisadores seguem um processo específico. DNA de alta qualidade é preparado e processado através de hibridização, reações enzimáticas e escaneamento para produzir dados. Esse método sistemático garante que os resultados sejam precisos e possam ser confiáveis para estudo científico.

Conteúdo Geral da Matriz

No total, o NeuroBooster Array inclui mais de 1,9 milhão de variantes de origens diversas, permitindo estudos abrangentes de distúrbios cerebrais em vários contextos genéticos. Esse conteúdo rico é essencial para entender como doenças neurológicas se desenvolvem e progridem em diferentes grupos populacionais.

Vantagens do NeuroBooster Array

O NeuroBooster Array apresenta várias vantagens para pesquisadores que estudam condições neurológicas, incluindo:

  • Cobertura Ampla: Ao incluir uma ampla gama de marcadores genéticos de diversas populações, a matriz permite pesquisas mais inclusivas.
  • Custo-Benefício: Oferece uma opção econômica para pesquisadores, permitindo que reúnam dados significativos sem gastar demais.
  • Identificação Rápida de Variantes: A matriz possibilita a identificação rápida de fatores de risco genéticos, ajudando na descoberta de novas associações com doenças.

Implicações para Ensaios Clínicos

O NeuroBooster Array também pode desempenhar um papel significativo na melhoria de ensaios clínicos para doenças neurológicas. Ao identificar fatores genéticos relevantes, os pesquisadores podem projetar melhor ensaios adaptados a pacientes individuais. Isso significa que tratamentos futuros podem ser mais eficazes porque são baseados no perfil genético específico de cada pessoa.

Limitações do NeuroBooster Array

Embora o NeuroBooster Array ofereça muitas vantagens, ele não é isento de limitações. A matriz não pode detectar novas variantes genéticas que não foram identificadas antes de sua criação, nem pode analisar regiões complexas de DNA. Além disso, pode não captar algumas variantes raras que poderiam ser relevantes para certas doenças. Os pesquisadores devem levar essas limitações em conta ao interpretar os dados da matriz.

Conclusão

O NeuroBooster Array representa um avanço significativo na pesquisa genética relacionada a doenças neurológicas. Ao focar na diversidade e incluir uma ampla gama de marcadores genéticos, ele visa melhorar nossa compreensão de como essas doenças afetam diferentes populações. Isso pode, em última análise, levar a tratamentos mais eficazes e melhor atendimento para todos os indivíduos, independentemente de sua ancestralidade.

Fonte original

Título: NeuroBooster Array: A Genome-Wide Genotyping Platform to Study Neurological Disorders Across Diverse Populations

Resumo: Genome-wide genotyping platforms have the capacity to capture genetic variation across different populations, but there have been disparities in the representation of population-dependent genetic diversity. The motivation for pursuing this endeavor was to create a comprehensive genome-wide array capable of encompassing a wide range of neuro-specific content for the Global Parkinsons Genetics Program (GP2) and the Center for Alzheimers and Related Dementias (CARD). CARD aims to increase diversity in genetic studies, using this array as a tool to foster inclusivity. GP2 is the first supported resource project of the Aligning Science Across Parkinsons (ASAP) initiative that aims to support a collaborative global effort aimed at significantly accelerating the discovery of genetic factors contributing to Parkinsons disease and atypical parkinsonism by generating genome-wide data for over 200,000 individuals in a multi-ancestry context. Here, we present the Illumina NeuroBooster array (NBA), a novel, high-throughput and cost-effective custom-designed content platform to screen for genetic variation in neurological disorders across diverse populations. The NBA contains a backbone of 1,914,934 variants (Infinium Global Diversity Array) complemented with custom content of 95,273 variants implicated in over 70 neurological conditions or traits with potential neurological complications. Furthermore, the platform includes over 10,000 tagging variants to facilitate imputation and analyses of neurodegenerative disease-related GWAS loci across diverse populations. The NBA can identify low frequency variants and accurately impute over 15 million common variants from the latest release of the TOPMed Imputation Server as of August 2023 (reference of over 300 million variants and 90,000 participants). We envisage this valuable tool will standardize genetic studies in neurological disorders across different ancestral groups, allowing researchers to perform genetic research inclusively and at a global scale.

Autores: Dan Vitale, S. Bandres Ciga, F. Faghri, E. Majounie, M. J. Koretsky, J. Kim, K. S. Levine, H. Leonard, M. B. Makarious, H. Iwaki, P. Wild Crea, D. G. Hernandez, S. Arepalli, K. Billingsley, K. Lohmann, C. Klein, S. J. Lubbe, E. Jabbari, P. Saffie Awad, D. Narendra, A. Palomares Reyes, J. P. Quinn, C. Schulte, H. R. Morris, B. J. Traynor, S. W. Scholz, H. Houlden, J. Hardy, S. Dumanis, E. Riley, C. Blauwendraat, A. Singleton, M. Nalls, J. Jeff, Global Parkinsons Genetic Program (GP2), Center for Alzheimers Disease and Related Dementias (CARD)

Última atualização: 2023-11-14 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.11.06.23298176

Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.11.06.23298176.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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