Novas Descobertas sobre Genética e Tratamento de AVC
A pesquisa mostra conexões genéticas e de proteínas com os riscos de derrame e possíveis tratamentos.
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Índice
- Estudos Genéticos e AVC
- O Papel das Proteínas
- Combinando Dados para Melhores Insights
- Fatores de Risco para AVC
- Análise de RNA e Descobertas Específicas de Células
- Analisando Proteínas e Genes
- Principais Descobertas
- Análise Funcional
- Relações Entre Proteínas e AVC
- Análise de Mediação
- Direções Futuras de Pesquisa
- Conclusão
- Fonte original
- Ligações de referência
Acidente vascular cerebral (AVC) é um problema de saúde sério que causa muitas mortes e deficiências a longo prazo ao redor do mundo. Apesar de várias melhorias no tratamento de AVCs ao longo dos anos, ainda existem grandes lacunas na gestão de diferentes tipos de AVC, como os causados por vasos sanguíneos bloqueados ou problemas cardíacos. Para resolver isso, precisamos entender mais sobre como os AVCs acontecem e procurar novas formas de tratá-los.
Estudos Genéticos e AVC
Recentemente, vários estudos grandes foram feitos para encontrar fatores genéticos que podem aumentar o risco de AVC. Esses estudos analisaram os Genes de muita gente e identificaram áreas no DNA que estão ligadas a AVCs. Embora saibamos alguns dos riscos genéticos, é importante lembrar que os genes são gerenciados por vários processos biológicos. Isso torna complicado descobrir como eles influenciam o risco de AVCs. Entender essas conexões é fundamental para desenvolver novos tratamentos.
O Papel das Proteínas
As proteínas são os produtos finais da atividade gênica e têm papéis chave em como nossos corpos funcionam. Estudar as proteínas ligadas a AVCs pode nos ajudar a identificar novos alvos de tratamento. Nos últimos anos, os pesquisadores têm se concentrado em examinar proteínas no sangue, já que esses estudos podem levar a melhores insights na gestão de AVC. No entanto, estudos anteriores podem não ter identificado completamente a relação entre proteínas e AVCs devido a tamanhos de amostra limitados e falta de dados abrangentes sobre proteínas.
Com estudos mais refinados e grupos maiores de participantes, agora podemos analisar os dados mais recentes para encontrar novas opções de tratamento para AVCs.
Combinando Dados para Melhores Insights
Para melhorar nosso entendimento, pesquisadores fizeram uma análise que combinou várias fontes de dados, incluindo dados genéticos e informações sobre proteínas extraídas de amostras de sangue. O objetivo era encontrar genes associados a AVCs e seus subtipos.
Dados de Proteínas do Sangue e Genes
Os dados de proteínas usados vieram de um grande estudo europeu chamado Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC). Este estudo analisou amostras de sangue de mais de 7.000 americanos europeus. Os pesquisadores mediram os níveis de várias proteínas nessas amostras para identificar quais poderiam estar ligadas ao risco de AVC.
Além disso, foram utilizados dados de expressão gênica de outro estudo, o Young Finns Study (YFS), para avaliar como os genes no sangue se expressam.
AVC e Seus Subtipos
Para entender melhor o AVC, os pesquisadores também analisaram dados de associação genética especificamente para diferentes tipos de AVCs. Isso incluiu dados de mais de um milhão de indivíduos de origem europeia, permitindo uma análise abrangente tanto de casos importantes de AVC quanto de vários tipos de AVC isquêmico.
Fatores de Risco para AVC
Além das influências genéticas, certos fatores de saúde também aumentam o risco de AVC. Os pesquisadores revisaram a literatura para identificar cinco fatores de risco comuns: pressão alta, fibrilação atrial (uma condição cardíaca), diabetes tipo 2, índice de massa corporal e uma proteína sanguínea específica chamada fator de coagulação XI. Essas informações permitiram análises adicionais para explorar como esses fatores de risco estão interconectados.
Análise de RNA e Descobertas Específicas de Células
Os pesquisadores também analisaram dados de sequenciamento de RNA de célula única, que ajuda a entender como genes específicos se comportam em diferentes tipos de células cerebrais. Isso trouxe insights sobre as funções e papéis específicos dos genes associados ao AVC, permitindo uma compreensão mais profunda de seu impacto.
Analisando Proteínas e Genes
O estudo envolveu estudos de associação de proteoma (PWAS) e estudos de associação de transcriptoma (TWAS) para conectar proteínas com vários resultados de AVC. Os pesquisadores usaram ferramentas específicas para analisar a influência de variações genéticas individuais sobre os níveis de proteínas, ligando eventualmente níveis significativos de proteínas aos riscos de AVC.
Principais Descobertas
A análise resultou na identificação de sete genes ligados ao AVC e seus tipos. Esses genes mostraram relações significativas com o risco de AVC e podem levar a uma melhor compreensão e possíveis novos tratamentos.
Uma descoberta crucial foi que as concentrações de certas proteínas, como MMP12, estavam associadas a riscos mais baixos para diferentes tipos de AVC, enquanto outras proteínas, como F11, estavam ligadas a um risco aumentado. Isso aponta para a importância dessas proteínas na forma como os AVCs se desenvolvem.
Análise Funcional
Os pesquisadores também examinaram se os genes identificados estavam envolvidos em funções específicas dentro do corpo. Por exemplo, alguns genes foram notados por seus papéis na cicatrização de feridas e respostas a estímulos externos. Outros foram encontrados expressos em células cerebrais particulares, o que pode indicar sua relevância para AVC e saúde cerebral.
Relações Entre Proteínas e AVC
Para aprofundar suas descobertas, os pesquisadores realizaram testes adicionais para ver se as associações entre proteínas e AVCs eram devido a causas genéticas compartilhadas. Isso ajudou a confirmar a possível importância das proteínas identificadas no desenvolvimento de AVC.
Análise de Mediação
Uma análise de mediação foi realizada para entender como certas proteínas influenciam os riscos de AVC através de outros fatores de saúde. Para algumas proteínas, seu impacto no AVC foi encontrado como mediado por fatores como fibrilação atrial e pressão alta. Essa descoberta destaca as relações complexas entre fatores biológicos que podem levar a um AVC.
Direções Futuras de Pesquisa
O estudo fornece uma compreensão fundamental de várias proteínas e genes chave ligados ao AVC. Os pesquisadores esperam identificar alvos de tratamento mais específicos com base nessas descobertas. Algumas proteínas, como MMP12 e F11, já foram estudadas, mas várias outras como ENGASE, SWAP70 e SPATA20 são relativamente novas na pesquisa sobre AVC e precisam de mais investigação.
Mais estudos serão essenciais para esclarecer os papéis dessas proteínas e potencialmente desenvolver novas terapias para tratar ou prevenir AVCs.
Conclusão
Esta análise integrada ilumina os fundamentos genéticos e relacionados a proteínas do AVC. Identificar e confirmar os papéis de vários genes não apenas melhora nossa compreensão do AVC, mas também abre portas para descobrir novas opções de tratamento. Conforme a pesquisa avança, a esperança é que esses esforços levem a melhores estratégias de prevenção e resultados aprimorados para pessoas em risco de AVC.
Título: Identification of Potential targets for Stroke and Its Subtypes by Integrating Proteomes and Genetics from Human Plasma
Resumo: BackgroundPrevious genome-wide association studies (GWAS) have identified several risk genes for stroke; however, it remains unclear how they confer risk for the disease. We conducted an integrative analysis to identify candidate genes for stroke and stroke subtypes by integrating blood-derived multi-omics data with genetic data. MethodWe systematically integrated the latest stroke GWAS database (73,652 patients and 1,234,808 controls) with human plasma proteomes (N=7,213) and performed proteome-wide association studies (PWAS), Mendelian randomization (MR), Bayesian colocalization analysis, and transcriptome-wide association study (TWAS) to prioritize genes that associate the risk of stroke and its subtypes with their expression and protein abundance in plasma. Cell-type specificity and functional enrichment analysis using single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) and Gene Ontology (GO) databases were then performed to select target genes. A two-step MR analysis was followed to explore the potential mechanisms. ResultsWe found that the protein abundance of seven genes (MMP12, F11, SH3BGRL3, ENGASE, SCARA5, SWAP70, and SPATA20) in the plasma was associated with stroke and its subtypes, with six genes (MMP12, F11, SH3BGRL3, SCARA5, SWAP70, and SPATA20) causally related with stroke and its subtypes (P < 0.05/proteins identified for PWAS; P < 0.05/8 for MR; posterior probability of hypothesis 4 [≥] 75 % for Bayesian colocalization). The effect of F11, SH3BGRL, SPATA20, and SWAP70 on each subtype was mediated by Factor XI inhibitors (FXI), atrial fibrillation, T2D, and SBP respectively (p
Autores: Pengfei Yang, H. Liu, X. Zhang, H. Ma, T. N. Nguyen, W. Hua, S. Mo, Q. Huang, J. Liu, Y. Zhou
Última atualização: 2023-08-31 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.08.29.23294808
Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.08.29.23294808.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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