Variantes Genéticas e Seu Impacto nos Resultados de Saúde
Pesquisas mostram como variantes genéticas influenciam a saúde e a eficácia dos remédios.
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Índice
Variantes Genéticas são mudanças no nosso DNA que podem influenciar nossos traços e saúde. Quando falamos sobre heterogeneidade fenotípica, estamos discutindo como diferentes versões de um gene podem afetar traços observáveis de formas diferentes. Isso significa que mesmo que duas pessoas tenham uma variante no mesmo gene, elas podem ter efeitos diferentes na saúde ou características físicas.
Com o crescimento de grandes estudos que analisam os genomas de muitas pessoas, os pesquisadores encontraram várias variantes genéticas que podem causar diferentes problemas de saúde. Em alguns casos, variantes diferentes no mesmo gene podem estar relacionadas a diferentes resultados de saúde. Um método chamado Randomização Mendeliana permite que cientistas usem essas variantes genéticas como ferramentas para entender como esses traços podem afetar a saúde sem a confusão que pode vir de fatores ambientais.
Uma área onde isso é especialmente importante é no desenvolvimento de medicamentos. Genes codificam proteínas que os medicamentos costumam mirar para tratar doenças. Ao olhar como certas variantes genéticas estão relacionadas aos alvos dos medicamentos, os pesquisadores podem fazer previsões sobre como esses medicamentos podem agir nas pessoas. Isso é super útil, porque estudos em humanos podem fornecer informações mais relevantes do que estudos em animais, que nem sempre se traduzem bem na saúde humana.
Um ponto importante para entender é que a forma como variantes genéticas influenciam traços pode ser diferente de como os medicamentos atuam. Variantes genéticas geralmente causam mudanças pequenas e contínuas no corpo, enquanto os medicamentos podem criar mudanças maiores e mais imediatas. Portanto, nem sempre é preciso assumir que as descobertas de estudos genéticos vão se aplicar diretamente a como um remédio vai funcionar na prática.
Randomização Mendeliana Multivariada
Tem uma abordagem mais complexa chamada randomização mendeliana multivariada que olha para fatores genéticos compartilhados relacionados a diferentes traços para diferenciar seus efeitos. Esse método ajuda a identificar quais traços realmente impactam a saúde. Por exemplo, sem esse método, os pesquisadores poderiam pensar erroneamente que um traço está causando um problema de saúde só porque ele é geneticamente ligado a esse problema de saúde.
No entanto, usar randomização mendeliana multivariada traz desafios. Para identificar os efeitos corretamente, os pesquisadores precisam de preditores genéticos para cada traço que não sejam muito relacionados entre si. Se os preditores genéticos forem muito parecidos, fica difícil separar os efeitos deles.
Outro desafio é que os pesquisadores costumam se basear em dados resumidos para suas análises. Isso significa que eles têm que lidar com modelagem matemática complexa, que pode às vezes levar a erros, especialmente se as relações entre os fatores genéticos não forem bem compreendidas.
Para lidar com esses desafios, os pesquisadores têm usado métodos que reduzem a complexidade dos dados. Eles aplicaram técnicas como análise de componentes principais para aumentar a estabilidade das suas descobertas. No entanto, isso ainda pode levar a problemas se a variabilidade nas associações genéticas não for corretamente levada em conta.
O Estudo de Agonistas de GLP1R e Seus Efeitos
O foco das pesquisas recentes tem sido em um tipo de medicamento chamado agonistas de GLP1R, que são úteis para tratar condições como diabetes tipo 2 e obesidade. Esses medicamentos também mostram potencial em prevenir episódios cardíacos em pessoas com diabetes, e há ensaios clínicos em andamento investigando seus efeitos cardiovasculares.
Para entender como os agonistas de GLP1R funcionam, os pesquisadores olham para variantes genéticas associadas aos seus efeitos. Eles examinam como essas variantes estão relacionadas a fatores como Índice de Massa Corporal (IMC) e a presença de diabetes tipo 2, que são cruciais na avaliação do risco de doenças cardíacas.
Eles também investigam como a expressão do gene GLP1R em vários tecidos do corpo afeta o risco de doença arterial coronariana. Ao analisar esses aspectos, os pesquisadores esperam esclarecer as vias biológicas pelas quais os agonistas de GLP1R influenciam doenças cardíacas.
Abordagens Metodológicas na Pesquisa
A pesquisa envolveu várias etapas. Primeiro, os cientistas verificaram se as variantes genéticas relacionadas ao IMC e ao diabetes tipo 2 vinham da mesma região gênica. Eles calcularam medidas estatísticas para avaliar se os efeitos desses traços sobre doenças cardíacas poderiam ser estimados de forma confiável.
Em seguida, eles realizaram análises para ver se mudanças nas vias de GLP1R tinham algum impacto no risco de doenças cardíacas através de efeitos no IMC ou diabetes. Por último, eles examinaram os tecidos específicos onde a atividade do gene GLP1R poderia afetar o risco de doenças cardíacas.
Para associações genéticas relacionadas ao IMC, foram usados grandes conjuntos de dados, incluindo participantes com origens étnicas semelhantes. Dados sobre diabetes tipo 2, expressão gênica e doenças cardíacas também foram coletados de estudos extensivos.
Descobertas sobre Associações Genéticas e Resultados de Saúde
Os resultados do estudo sugerem que não há uma variante causal compartilhada afetando tanto o IMC quanto o diabetes tipo 2 na região do gene GLP1R. Em vez disso, os pesquisadores descobriram que variantes diferentes desempenharam papéis distintos na influência desses traços.
Além disso, ao examinar as relações entre IMC e doenças cardíacas, as análises indicaram uma associação clara. Isso sugere que a forma como o GLP1R afeta doenças cardíacas pode ser predominantemente através da influência no peso corporal, e não pelos seus efeitos no diabetes.
Os pesquisadores descobriram que a expressão do gene GLP1R no cérebro também parecia afetar o risco de doenças cardíacas. Curiosamente, a expressão gênica em outros tecidos não mostrou o mesmo nível de associação, destacando o potencial papel do cérebro nesse contexto.
O Papel da Metodologia Genética na Pesquisa em Saúde
Este estudo apresenta um novo método para analisar com precisão os efeitos de múltiplos traços relacionados sobre os resultados de saúde. Ele destaca como diferentes fatores genéticos interagem e influenciam o risco de doenças.
Usando essa abordagem, os pesquisadores descobriram que a agonização do GLP1R provavelmente reduz o risco de doenças cardíacas principalmente ao diminuir o peso corporal. Isso é importante para entender como esses medicamentos podem agir e quais mecanismos estão envolvidos.
No entanto, o estudo também enfatiza a necessidade de mais pesquisas sobre outros efeitos potenciais dos agonistas GLP1R. A redução da inflamação, a diminuição da pressão arterial e a queda nos níveis de triglicerídeos também podem desempenhar um papel na redução do risco de doenças cardíacas.
Limitações e Direções Futuras
Embora essa pesquisa forneça insights valiosos, existem limitações. O método usado não leva em conta totalmente todos os tipos de variabilidade que podem afetar os resultados. Além disso, os tecidos estudados foram escolhidos com base nos níveis de expressão do GLP1R existentes, o que pode não capturar totalmente os efeitos biológicos mais relevantes.
Os efeitos dependentes do tempo de fatores como IMC sobre o risco de doenças cardíacas não foram considerados, o que poderia ser significativo. Além disso, outras vias relacionadas à agonização de GLP1R precisam ser investigadas para entender completamente suas contribuições para a saúde cardíaca.
A pesquisa serve como uma base para estudos futuros explorando a saúde cardiovascular e o desenvolvimento de medicamentos. Ao identificar como variantes genéticas impactam a saúde, os pesquisadores podem criar terapias melhor direcionadas e melhorar os resultados para os pacientes.
Em resumo, o estudo lança luz sobre a relação entre variantes genéticas, efeitos dos medicamentos e resultados de saúde. Ele fornece uma estrutura valiosa para entender como terapias direcionadas a genes podem funcionar na prevenção de doenças como doenças cardíacas. À medida que a pesquisa médica continua a evoluir, essas descobertas podem levar a tratamentos melhores e à saúde aprimorada para indivíduos em risco.
Título: Robust use of phenotypic heterogeneity at drug target genes for mechanistic insights: application of cis-multivariable Mendelian randomization to GLP1R gene region
Resumo: Phenotypic heterogeneity at genomic loci encoding drug targets can be exploited by multivariable Mendelian randomization to provide insight on the pathways by which pharmacological interventions may affect disease risk. However, statistical inference in such investigations may be poor if overdispersion heterogeneity in measured genetic associations is unaccounted for. In this work, we first develop conditional F-statistics for dimension-reduced genetic associations that enable more accurate measurement of phenotypic heterogeneity. We then develop a novel extension for two-sample multivariable Mendelian randomization that accounts for overdispersion heterogeneity in dimension-reduced genetic associations. Our empirical focus is to use genetic variants in the GLP1R gene region to understand the mechanism by which GLP1R agonism affects coronary artery disease (CAD) risk. Colocalization analyses indicate that distinct variants in the GLP1R gene region are associated with body mass index and type 2 diabetes. Multivariable Mendelian randomization analyses that were corrected for overdispersion heterogeneity suggest that bodyweight lowering rather than type 2 diabetes liability lowering effects of GLP1R agonism are more likely contributing to reduced CAD risk. Tissue-specific analyses prioritised brain tissue as the most likely to be relevant for CAD risk, of the tissues considered. We hope the multivariable Mendelian randomization approach illustrated here is widely applicable to better understand mechanisms linking drug targets to diseases outcomes, and hence to guide drug development efforts.
Autores: Ashish Patel, D. Gill, D. Shungin, C. S. Mantzoros, L. B. Knudsen, J. Bowden, S. Burgess
Última atualização: 2023-07-25 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.07.20.23292958
Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.07.20.23292958.full.pdf
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