PGS-TRI: новая статистическая система для разделения генетического и экологического риска аутизма

Исследователи из Медицинской школы Университета Вирджинии и Университета Джонса Хопкинса разработали мощный аналитический инструмент, который должен улучшить понимание того, как генетика и окружение совместно влияют на риск аутистических расстройств у детей.

Цзыцяо Ван из UVA, доктор философии, вместе с коллегами создали «статистическую структуру» под названием PGS-TRI, способную распутать сложную сеть генетических и экологических факторов, влияющих на развитие. Анализируя данные «тройки родителей» — ребенка и обоих родителей — инструмент даёт более точное представление о том, как «природа» и «воспитание» взаимодействуют в семьях.

«Традиционно генетические исследования сосредотачиваются на «прямых эффектах» генов, передаваемых от родителя к ребенку. Однако здоровье ребенка также формируется «косвенными эффектами» — как собственная генетическая структура родителя влияет на среду, которую они создают для своего ребенка», — сказал Ван, доцент кафедры геномных наук UVA. «PGS-TRI анализирует семьи, как родителей, так и детей, чтобы выяснить, какие последствия для здоровья исходят непосредственно от ваших генов, а какие — от окружающей среды, созданной вашими родителями».

Крупномасштабные генетические исследования привели к разработке полигенных оценок риска, которые оценивают предрасположенность человека к заболеваниям и состояниям на основе профиля ДНК.

Новую систему протестировали на данных детей с аутизмом и их родителей из разных популяций в консорциуме SPARK (Simons Foundation Powering Autism Research for Knowledge) и в Исследовании аутизма в генах и окружающей среде (GEARS). Это позволило оценить, как семейная ДНК и факторы среды — например питание матери и образ жизни — совместно формируют риск нарушений развития у детей.

PGS-TRI помогает отличать влияние наследуемых генетических факторов от эффектов внешней среды. Первичные испытания показали, что полигенные оценки риска аутизма в целом работают, но их точность варьировала: оценки были более надежны для семей из Америки, Европы и Южной Азии, чем для семей африканского или восточноазиатского происхождения. По словам разработчиков, это, вероятно, отражает состав групп, использованных при построении исходных оценок, и подчёркивает необходимость включения людей разного происхождения в генетические исследования, чтобы результаты были применимы ко всем пациентам.

Ещё один вывод исследования — генетическая предрасположенность матери к определённым чертам, включая ожирение и некоторые нейрокогнитивные характеристики, может повышать риск аутизма у ребёнка.

Помимо подтверждения достоверности предыдущих результатов, PGS-TRI уже даёт перспективные направления для дальнейшей работы: исследователи использовали инструмент, чтобы выявить ген CADM2 как возможную мишень для дальнейших исследований по предотвращению или смягчению риска аутизма.

«Мы надеемся, что PGS-TRI даст исследователям возможность выйти за рамки ДНК, которую наследует ребёнок, и начать понимать более широкую семейную среду, которая формирует его здоровье, что приведёт к более персонализированным и эффективным способам поддержки детей со сложными расстройствами, такими как аутизм. Этот инструмент даёт нам возможность изучить потенциальные причинно-следственные связи между фенотипами родителей и рисками заболеваний их ребёнка, а также лучше понять, как природа и воспитание работают вместе, влияя на здоровье ребёнка», — отметил Ниланджан Чаттерджи из факультета биостатистики Хопкинса, Школы общественного здравоохранения и Медицинской школы Блумберга. Ученые описали свой новый инструмент в научном журнале Nature Genetics.