المحتوى
- نظرة عامة على دراسات الارتباط على مستوى الجينوم (GWAS)
- كيف قد تؤثر النيوكلوتايد في علم الأحياء
- كيف يتم ذلك: الطرق والنتائج
- محددات
- التأثير المحتمل والتطبيقات السريرية
- أمثلة على نجاحات GWAS في الطب
من خلال تحديد عوامل الخطر الجينية لمرض ما ، قد تؤدي المعرفة إلى الكشف المبكر أو حتى تدابير الوقاية. قد تعمل GWAS أيضًا على تحسين العلاج ، مما يسمح للباحثين بتصميم علاجات بناءً على البيولوجيا الأساسية المحددة لحالة ما (الطب الدقيق) بدلاً من العلاج باستخدام نهج مقاس واحد يناسب الجميع شائع للعديد من هذه الحالات.
كيف يمكن لـ GWAS تغيير فهمنا للأمراض الجينية
في الوقت الحالي ، يرتبط الكثير من فهمنا الوراثي للمرض غير مألوف الحالات المرتبطة بطفرات جينية محددة ، مثل التليف الكيسي.
يعد التأثير المحتمل لـ GWAS كبيرًا ، حيث قد تكشف هذه الدراسات عن اختلافات غير معروفة سابقًا في عدد من الجينات في الجينوم عمومًا المرتبطة بمجموعة واسعة من الحالات المزمنة الشائعة والمعقدة.
مثال سريع على ذلك هو أن GWAS قد تم استخدامه بالفعل لتحديد ثلاثة جينات تمثل 74 ٪ من الخطر المنسوب للضمور البقعي المرتبط بالعمر ، وهي حالة لم تكن تعتبر من قبل مرضًا وراثيًا.
نظرة عامة على دراسات الارتباط على مستوى الجينوم (GWAS)
قبل الخوض في تفاصيل دراسات الارتباط على مستوى الجينوم (GWAS) ، من المفيد تحديد هذه الدراسات من منظور الصورة الكبيرة.
يمكن تعريف GWAS على أنها اختبارات قد تحدد في النهاية الجينات (المتعددة غالبًا) المسؤولة عن عدد من الحالات الطبية المزمنة الشائعة التي كان يُعتقد سابقًا أنها مرتبطة بالبيئة أو عوامل نمط الحياة وحدها. مع الجينات التي تزيد من خطر الإصابة بحالة ما ، يمكن للأطباء فحص الأشخاص المعرضين للخطر (أو تقديم استراتيجيات وقائية) مع حماية الأشخاص غير المعرضين للخطر من الآثار الجانبية الحتمية والإيجابيات الكاذبة المرتبطة بالفحص.
يمكن أن يساعد التعرف على الارتباطات الجينية مع الأمراض الشائعة الباحثين أيضًا في الكشف عن علم الأحياء الأساسي. بالنسبة لمعظم الأمراض ، تهدف العلاجات في المقام الأول إلى علاج الأعراض وبأسلوب واحد يناسب الجميع. من خلال فهم علم الأحياء ، يمكن تصميم العلاجات التي تصل إلى جذور المشكلة ، وبطريقة مخصصة.
تاريخ علم الوراثة والأمراض
تم إجراء دراسات الارتباط على مستوى الجينوم لأول مرة في عام 2002 ، مع الانتهاء من مشروع الجينوم البشري في عام 2003 مما جعل هذه الدراسات ممكنة تمامًا. قبل GWAS ، كان فهم الأساس الجيني للمرض مقصورًا بشكل أساسي على حالات "الجين الواحد" التي لها تأثيرات كبيرة جدًا (مثل التليف الكيسي أو مرض هنتنغتون) والتغيرات الجينية الكبيرة (مثل وجود كروموسوم 21 إضافي مع متلازمة داون). كان العثور على الجينات المحددة التي قد تكون مرتبطة بمرض ما تحديًا كبيرًا ، حيث يتم عادةً فحص جينات معينة فقط.
على عكس حالات "الجين الواحد" ، من المحتمل أن هناك العديد من الجينات من مناطق مختلفة عديدة مرتبطة بأكثر الأمراض المزمنة تعقيدًا.
فهم أساسيات الجينات والحمض النووي والكروموسوماتالنوكليوتيدات الفردية (SNPs) والتنوع الجيني
تبحث دراسات الارتباط على مستوى الجينوم عن مواضع محددة (تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة) في الجينوم بأكمله قد يرتبط بسمة (مثل المرض). ما يقرب من 99 ٪ زائد من الجينوم البشري متطابق بين جميع البشر. يحتوي الجزء الآخر ، وهو أقل من 1٪ من الجينوم البشري ، على اختلافات بين الأشخاص المختلفين قد تحدث في أي مكان في الجينوم ، عبر الحمض النووي الخاص بنا.
تعد الأشكال المتعددة للنيوكليوتيدات المفردة (SNPs) نوعًا واحدًا فقط من الاختلافات الجينية الموجودة في الجينوم ولكنها الأكثر شيوعًا.
تبحث دراسات الارتباط على مستوى الجينوم عن هذه المواضع المحددة أو SNPs (التي تُنطق "قصاصات) لمعرفة ما إذا كان بعضها أكثر شيوعًا لدى الأشخاص المصابين بمرض معين.
SNPs هي منطقة من الحمض النووي تختلف في نيوكليوتيد واحد أو زوج قاعدي. النيوكليوتيدات هي القواعد التي تشكل اللبنات الأساسية أو "الحروف" للشفرة الجينية.
لا يوجد سوى أربع قواعد ، A (الأدينين) ، C (السيتوزين) ، G (الجوانين) ، و T (الثايمين). على الرغم من كونها "أبجدية" تتكون من أربعة أحرف فقط ، فإن الاختلافات التي تم إنشاؤها بواسطة قواعد مختلفة تكاد تكون غير محدودة وتمثل الاختلافات في السمات بين الأشخاص المختلفين.
كم عدد النيوكلوتايد الموجودة في الجينوم البشري؟
يوجد ما يقرب من 300 مليار نيوكليوتيد في الجينوم البشري ، واحد منها تقريبًا من كل 1000 هو SNP. يحتوي جينوم كل فرد على ما بين أربعة ملايين وخمسة ملايين SNPs.
النيوكلوتايد الصغرى والكبرى
يتم تصنيف SNPs على أنها كبيرة أو ثانوية اعتمادًا على تكرار SNP في مجموعة سكانية معينة. على سبيل المثال ، إذا كان 80٪ من الناس لديهم A (أدينين) في موضع واحد و 20٪ لديهم T (ثايمين) ، فإن SNP مع A يُعتبر SNP رئيسيًا أو مشتركًا ، و SNP مع T ، قاصر SNP.
عندما تحدث SNPs داخل الجين ، يشار إلى هذه المناطق على أنها الأليلات ، مع وجود اختلافين محتملين في معظمها. يشير مصطلح "تردد أليل ثانوي" ببساطة إلى تواتر الأليل الأقل شيوعًا ، أو SNP الثانوي.
تتميز بعض الأمراض النادرة بوجود عنصر SNP واحد نادر ؛ مرض هنتنغتون ، على سبيل المثال. مع الأمراض المعقدة الأكثر شيوعًا مثل مرض السكري من النوع الثاني أو أمراض القلب ، قد يكون هناك بدلاً من ذلك العديد من النيوكلوتايد الشائعة نسبيًا.
مواقع SNPs
تم العثور على SNPs في مناطق وظيفية مختلفة من الجينوم ، وهذه المنطقة بدورها تلعب دورًا في التأثير الذي قد يكون لها. قد تكمن SNPs في:
- تسلسل ترميز الجين
- منطقة غير مشفرة
- بين الجينات (بين الجينات)
عندما يتم العثور على SNP مع تسلسل ترميز الجين ، فقد يكون له تأثير على البروتين المشفر بواسطة هذا الجين ، ويغير هيكله بحيث يكون له تأثير ضار ، أو تأثير مفيد ، أو لا يكون له تأثير على الإطلاق.
كل جزء من ثلاثة أكواد نيوكليوتيدات (ثلاثة SNPs) لحمض أميني واحد. ومع ذلك ، هناك فائض في الشفرة الجينية ، حتى إذا تغير أحد النوكليوتيدات ، فقد لا ينتج عنه وضع حمض أميني مختلف في البروتين.
قد يؤدي التغيير في الحمض الأميني إلى تغيير بنية ووظيفة البروتين أم لا ، وإذا كان الأمر كذلك ، فقد يؤدي إلى درجات مختلفة من الخلل الوظيفي لهذا البروتين. (تحدد كل مجموعة مكونة من ثلاث قواعد أي من الأحماض الأمينية الـ 21 التي يمكن إدخالها في منطقة معينة في البروتين).
قد لا تزال تعدد الأشكال التي تقع في منطقة غير مشفرة أو بين الجينات لها تأثير على الوظيفة البيولوجية حيث قد تلعب دورًا تنظيميًا في التعبير عن الجينات القريبة (قد تؤثر على وظائف مثل ربط عامل النسخ ، وما إلى ذلك).
أنواع SNPs في مناطق الترميز
داخل منطقة ترميز الجين ، هناك أنواع مختلفة من SNPs أيضًا.
- مرادف: إن SNP المرادف لن يغير الحمض الأميني.
- غير مرادف: مع SNPs غير المترادفة ، سيكون هناك تغيير في الأحماض الأمينية ، ولكن يمكن أن تكون من نوعين مختلفين.
تشمل أنواع SNPs غير المرادفة ما يلي:
- طفرات خطأ: هذه الأنواع من الطفرات ينتج عنها بروتين لا يعمل بشكل صحيح أو لا يعمل على الإطلاق.
- طفرات لا معنى لها: تؤدي هذه الطفرات إلى كودون توقف سابق لأوانه ينتج عنه تقصير في البروتين.
SNPs مقابل الطفرات
أحيانًا يتم استخدام المصطلحين الطفرة و SNP (التباين) بالتبادل ، على الرغم من أن مصطلح الطفرة يستخدم في كثير من الأحيان لوصف المتغيرات الجينية النادرة ؛ يستخدم SNP عادة لوصف الاختلافات الجينية الشائعة.
الخلية الجرثومية مقابل الطفرات الجسدية
مع الإضافة الحديثة للعلاجات المستهدفة للسرطان (الأدوية التي تستهدف تغييرات جينية محددة أو طفرات في الخلايا السرطانية التي تدفع نمو الورم) ، يمكن أن تكون مناقشة الطفرات الجينية مربكة للغاية. غالبًا ما تكون أنواع الطفرات الموجودة في الخلايا السرطانية طفرات جسدية أو مكتسبة.
الطفرات الجسدية أو المكتسبة تحدث في عملية تحول الخلية إلى خلية سرطانية ولا توجد إلا في الخلايا التي نشأت فيها (على سبيل المثال ، خلايا الرئة السرطانية). نظرًا لأنها تُكتسب بعد الولادة ، فإنها لا تُورث أو تنتقل من جيل إلى جيل.
عندما تتضمن هذه التغييرات أو الطفرات المكتسبة تغييرًا في قاعدة واحدة ، يُشار إليها عادةً باسم نوكليوتيد مفرد تغيير بدلاً من SNP.
خلية جرثومية أو طفرات وراثيةبالمقابل ، هناك طفرات أو تغيرات جينية أخرى في الحمض النووي موجودة منذ الولادة (الحمل) ويمكن أن تكون موروثة.
الطفرات الجينية الوراثية مقابل الطفرات الجينية المكتسبة: ما هي الاختلافات؟مع GWAS ، ينصب التركيز على الاختلافات الجينية الموروثة ، وبالتالي طفرات الخلايا الجرثومية التي يمكن العثور عليها.
كيف قد تؤثر النيوكلوتايد في علم الأحياء
العديد من النيوكلوتايد SNPs لها تأثير ضئيل مباشرة على البيولوجيا ولكنها يمكن أن تكون بمثابة علامات مفيدة للغاية للعثور على منطقة الجينوم التي لها تأثير. بينما قد تحدث SNPs داخل الجين ، فإنها توجد بشكل أكثر شيوعًا في المناطق غير المشفرة.
عندما يتم العثور على تعدد أشكال النيوكليوتيدات SNPs مرتبطة بسمة في دراسات الارتباط على مستوى الجينوم ، يستخدم الباحثون بعد ذلك مزيدًا من الاختبارات لفحص منطقة الحمض النووي بالقرب من SNP. عند القيام بذلك ، يمكنهم بعد ذلك تحديد الجين أو الجينات المرتبطة بسمة ما.
الارتباط وحده لا يثبت أن SNP (أو جين معين بالقرب من SNP) الأسباب سمة؛ هناك حاجة إلى مزيد من التقييم. قد ينظر العلماء إلى البروتين الذي يولده الجين لتقييم وظيفته (أو الخلل الوظيفي). عند القيام بذلك ، من الممكن أحيانًا معرفة البيولوجيا الأساسية التي تؤدي إلى هذا المرض.
التركيب الوراثي والنمط الظاهري
عند الحديث عن تعدد الأشكال والسمات ، من المفيد تحديد مصطلحين آخرين. لقد عرف العلم لفترة طويلة جدًا أن الاختلافات الجينية مرتبطة بالأنماط الظاهرية.
- الأنماط الجينية تشير إلى الاختلافات الجينية ، مثل الاختلافات في SNPs.
- الأنماط الظاهرية تشير إلى السمات (على سبيل المثال ، لون العين أو لون الشعر) ولكنها قد تشمل أيضًا الأمراض والخصائص السلوكية وغير ذلك الكثير.
في القياس ، مع الباحثين في GWAS قد يبحثون عن SNPs (الاختلافات الجينية) المرتبطة بالاستعداد لأن تكون أشقر أو امرأة سمراء. كما هو الحال مع النتائج في دراسة الارتباط على مستوى الجينوم ، فإن الارتباط (الارتباط) بين النمط الجيني (SNPs في هذه الحالة) والسمة (على سبيل المثال ، لون الشعر) لا يعني بالضرورة أن النتائج الجينية هي سبب من السمة.
SNPs والأمراض البشرية
من المهم أن نلاحظ أنه مع الأمراض الشائعة ، فإن SNP المحدد لا يكون عادةً سببًا للمرض وحده ، بل يوجد عادةً مزيج من العديد من SNPs (أو على الأقل الجين القريب) الذي قد يساهم في حدوث مرض بدرجات مختلفة ( شدة) وبطرق مختلفة.
بالإضافة إلى ذلك ، عادة ما يتم الجمع بين الاختلافات في تعدد الأشكال مع عوامل وراثية أخرى وعوامل الخطر البيئية / نمط الحياة. قد تترافق بعض أشكال النيوكلوتايد مع أكثر من مرض واحد أيضًا.
ليست كل النيوكلوتايد (SNPs) "سيئة" وقد تقلل بعض النيوكلوتايد (كما وجد مع مرض التهاب الأمعاء) من خطر الإصابة بمرض بدلاً من زيادة المخاطر. قد تقود مثل هذه النتائج الباحثين إلى إيجاد علاجات أفضل للمرض ، من خلال التعرف على البروتين المشفر بواسطة الجين ومحاولة تقليد الإجراءات باستخدام دواء.
كيف يتم ذلك: الطرق والنتائج
قد يكون لدراسات الارتباط على مستوى الجينوم تصميمات مختلفة اعتمادًا على السؤال الذي يجب الإجابة عليه. عند النظر إلى الحالات الطبية الشائعة (مثل داء السكري من النوع 2) ، يجمع الباحثون مجموعة واحدة من الأشخاص المصابين بالمرض ومجموعة أخرى ليس لديها المرض (النمط الظاهري). ثم يتم إجراء GWAS لمعرفة ما إذا كان هناك أي ارتباط بين النمط الجيني (في شكل SNPs) والنمط الظاهري (المرض).
أخذ العينات
الخطوة الأولى في إجراء هذه الدراسات هي الحصول على عينات من الحمض النووي من المشاركين. يمكن القيام بذلك من خلال عينة دم أو مسحة خد. يتم تنقية العينة لعزل الحمض النووي من الخلايا والمكونات الأخرى في الدم. ثم يتم وضع الحمض النووي المعزول على شريحة يمكن مسحها ضوئيًا في آلة آلية.
المسح والتحليل الإحصائي للاختلافات
يتم بعد ذلك فحص الجينوم الكامل لعينات الحمض النووي للبحث عن الاختلافات الجينية (SNPs) المرتبطة بمرض أو سمة أخرى ، أو إذا شوهدت تباينات محددة (تباينات) أكثر في مجموعة المرض. إذا تم العثور على الاختلافات ، يتم إجراء التحليل الإحصائي لتقدير ما إذا كانت الاختلافات بين المجموعتين ذات دلالة إحصائية.
بعبارة أخرى ، يتم تحليل النتائج لتحديد احتمال ارتباط المرض أو السمة بالفعل بالتنوع الجيني. ثم يتم عرض هذه النتائج في مخطط مانهاتن.
مزيد من التحليل والمتابعة التأكيد
عند تقييم النتائج ، يستخدم الباحثون قواعد البيانات الخاصة بالنمط الجيني والنمط الظاهري (كتالوج GWAS) لمقارنة التسلسلات المرجعية المعروفة مع تلك الموجودة. قدم مشروع HapMap الدولي (2005) الأساس الذي جعل هذه الدراسات ممكنة ، جنبًا إلى جنب مع الانتهاء من مشروع الجينوم البشري.
إذا تم الكشف عن الاختلافات ، يقال إنها مرتبطة بمرض ولكن ليس بالضرورة سبب المرض ، ويتم إجراء مزيد من الاختبارات للبحث عن كثب في منطقة الجينوم في المنطقة التي تم العثور فيها على SNPs.
يتضمن هذا غالبًا تسلسل منطقة معينة (النظر في تسلسل أزواج القواعد في الحمض النووي) ، أو المنطقة المعينة ، أو تسلسل exon الكامل.
مقارنة بالاختبارات الجينية الأخرى
تحدث معظم الأمراض الوراثية النادرة بسبب طفرة جينية ، ولكن قد يحدث عدد من الاختلافات (الطفرات) المختلفة في نفس الجين.
على سبيل المثال ، تندرج بضعة آلاف من الاختلافات في جين BRCA تحت مصطلح طفرة BRCA. يمكن استخدام تحليل الارتباط للبحث عن هذه الاختلافات. ومع ذلك ، فهو ليس مفيدًا جدًا عند النظر إلى الأمراض الشائعة والمعقدة.
محددات
كما هو الحال مع معظم الفحوصات الطبية ، هناك قيود على دراسات الارتباط على مستوى الجينوم. بعض هذه تشمل:
- القيود الجينية: ليست كل مخاطر المرض (الوراثية أو البيئية) ناتجة عن متغيرات شائعة. على سبيل المثال ، تحدث بعض الحالات بسبب متغيرات نادرة جدًا ، والبعض الآخر ناتج عن تغييرات أكبر في الجينوم.
- السلبيات الكاذبة: قد لا تكتشف GWAS جميع المتغيرات المتضمنة في حالة طبية معينة ، وبالتالي تعطي معلومات أقل اكتمالاً فيما يتعلق بأي ارتباطات.
- ايجابيات مزيفة: بالتأكيد ، قد يتم الكشف عن الارتباطات بين الموقع والمرض بسبب الصدفة بدلاً من الارتباط بين الاثنين. أحد أكبر مخاوف بعض الناس هو أن الارتباط الذي وجدته GWAS قد لا يكون له أي صلة حقيقية بالمرض.
- أخطاء: هناك دائمًا احتمال حدوث خطأ في دراسات الارتباط على مستوى الجينوم ، مع وجود أماكن متعددة حيث يمكن أن يحدث هذا بدءًا من ضعف أخذ العينات ، إلى أخطاء في عزل الحمض النووي وتطبيقه على شريحة ، إلى أخطاء الآلة التي يمكن أن تحدث مع الأتمتة. بمجرد توفر البيانات ، يمكن أن تحدث أخطاء في التفسير أيضًا. مراقبة الجودة بعناية في كل خطوة من العملية أمر لا بد منه.
تتأثر هذه الدراسات أيضًا بحجم العينة ، حيث يقل احتمال أن يوفر حجم العينة الأصغر معلومات مهمة.
التأثير المحتمل والتطبيقات السريرية
دراسات الارتباط على مستوى الجينوم لديها القدرة على التأثير على المرض بعدة طرق ، من تحديد المخاطر إلى الوقاية وتصميم العلاجات الشخصية وغير ذلك الكثير. ولعل أكبر إمكانات هذه الدراسات ، مع ذلك ، هو دورها في مساعدة العلماء على اكتشاف البيولوجيا الأساسية للحالات الطبية الشائعة والمعقدة.
في الوقت الحالي ، تم تصميم العديد من العلاجات التي نوفرها للمرض ، إن لم يكن معظمها ، للمساعدة في الأعراض من المرض.
تسمح دراسات الارتباط على مستوى الجينوم (جنبًا إلى جنب مع دراسات المتابعة مثل تحليل المتغيرات النادرة وتسلسل الجينوم الكامل) للباحثين بدراسة الآليات البيولوجية التي تسبب هذه الأمراض في المقام الأول ، مما يمهد الطريق لتطوير العلاجات التي تعالج السبب. بدلا من مجرد معالجة الأعراض.
من الناحية النظرية ، من المرجح أن تكون هذه العلاجات فعالة مع تقليل الآثار الجانبية.
القابلية للتأثر وبالتالي الاكتشاف المبكر للمرض
في الوقت الحالي ، تعتمد العديد من الاختبارات المستخدمة للكشف عن الحالات الطبية على متوسط المخاطر للأفراد. في بعض الحالات ، لا تكون التكلفة فعالة ويمكن أن تسبب ضررًا أكثر من نفعها لفحص الجميع.
من خلال معرفة ما إذا كان الشخص أكثر أو أقل عرضة للإصابة بحالة ما ، يمكن أن يكون الفحص مخصصًا لذلك الشخص الفردي ، سواء كان من الممكن التوصية بالفحص في كثير من الأحيان ، في سن مبكرة ، مع اختبار مختلف ، أو ربما لا يحتاج إلى الفحص على الإطلاق .
القابلية لعوامل الخطر
لا يتأثر جميع الناس بالتساوي من السموم في البيئة. على سبيل المثال ، يُعتقد أن النساء قد يكونن أكثر عرضة لمسببات السرطان في التبغ. إن تحديد مدى قابلية الشخص للتعرض لا يمكن أن يساعد العلماء في النظر إلى آليات الوقاية فحسب ، بل قد يوجه الجمهور بطرق أخرى.
مثال محتمل هو القهوة. تم إجراء العديد من الدراسات حول القهوة وخطر الإصابة بأنواع مختلفة من السرطان وأمراض أخرى ، مع نتائج متضاربة. يمكن أن تكون الإجابة تعتمد على شخص معين ، وأن شرب القهوة قد يكون له آثار إيجابية على شخص واحد ويكون ضارًا للآخرين بسبب الاختلافات في جينومهم.
علم الجينات الصيدلية
يستخدم مجال علم الصيدلة الجيني النتائج بالفعل للمساعدة في التنبؤ باستجابة الفرد لدواء معين. يمكن أن تؤثر الاختلافات في التركيب الجيني للشخص على مدى فعالية الدواء ، وكيفية استقلابه في الجسم ، والآثار الجانبية التي قد تحدث. يمكن أن يساعد الاختبار الآن بعض الأشخاص على التنبؤ بمضادات الاكتئاب التي قد تكون أكثر فعالية.
الكومادين (الوارفارين) هو مميع للدم يمكن أن يكون صعبًا عند تناول جرعة مناسبة. إذا كانت الجرعة منخفضة جدًا ، فقد تكون غير فعالة في منع تجلط الدم ، مما قد يؤدي إلى الصمات الرئوية أو النوبات القلبية أو السكتات الدماغية الإقفارية. على الجانب الآخر من الطيف ، عندما تكون الجرعة عالية جدًا (الكثير من أرق الدم) ، يمكن أن تكون النتيجة كارثية ، حيث ينزف الأشخاص ، على سبيل المثال ، في دماغهم (السكتة الدماغية النزفية).
تمكن الباحثون من استخدام GWAS لإثبات الاختلافات في العديد من الجينات التي لها تأثير كبير للغاية على جرعات الكومادين. أدت هذه النتيجة إلى تطوير الاختبارات الجينية التي يمكن استخدامها في العيادة لمساعدة الأطباء في وصف الجرعة المناسبة من الدواء.
تشخيص وعلاج الامراض الفيروسية
يكون بعض الأشخاص أكثر عرضة للإصابة بعدوى فيروسية معينة أكثر من غيرهم ، ومن المعروف أن الأشخاص يستجيبون بشكل مختلف للعلاجات. قد يساعد الجمع بين GWAS وتسلسل الجيل التالي في تقديم إجابات لكل من هاتين المسألتين.
على سبيل المثال ، قد يزيد التباين الجيني من قابلية الإصابة بعدوى فيروس الورم الحليمي البشري وسرطان عنق الرحم. يمكن أن تساعد معرفة من هو الأكثر عرضة للإصابة الأطباء في التوصية بالوقاية والفحص. مثال آخر يمكن أن يكون فيه GWAS مفيدًا جدًا في علاج التهاب الكبد C ، حيث قد يستجيب الناس بشكل مختلف تمامًا للعلاجات المتاحة حاليًا.
تقدير التكهن
حتى مع العلاج ، قد يكون لبعض الأشخاص الذين لديهم تشخيص مشابه جدًا نتائج مختلفة جدًا عن المرض. قد تساعد GWAS في تحديد من سيستجيب بشكل جيد ومن لن يستجيب. قد يحتاج الشخص الذي يعاني من سوء التشخيص إلى العلاج بشكل أكثر قوة ، في حين أن الشخص الذي لديه تشخيص جيد للغاية قد يحتاج إلى علاج أقل ؛ معرفة هذا في وقت مبكر قد يجنب ذلك الشخص الآثار الجانبية.
ما الذي يمكن أن يخبرك به اختبار الجينوم عن المخاطر الصحيةأمثلة على نجاحات GWAS في الطب
اعتبارًا من عام 2018 ، تم تحديد أكثر من 10000 موقع للأمراض الشائعة (أو سمات أخرى) ، ويستمر هذا العدد في الزيادة بسرعة. هناك العديد من الأمثلة حول كيف يمكن لهذه الدراسات أن تغير وجه الطب.
تعمل بعض هذه الاكتشافات بالفعل على تغيير فهمنا للأمراض الشائعة.
الضمور البقعي
كانت واحدة من أولى النتائج التي فتحت العين لدراسات الارتباط على مستوى الجينوم فيما يتعلق بالتنكس البقعي المرتبط بالعمر ، وهو السبب الرئيسي للعمى في الولايات المتحدة. قبل GWAS ، كان التنكس البقعي يعتبر إلى حد كبير مرض بيئي / نمط حياة مع أساس وراثي ضئيل.
حددت GWAS أن ثلاثة جينات تمثل 74٪ من الخطر المنسوب للمرض. لم يكن هذا مفاجئًا فقط في حالة لم يكن يُعتقد سابقًا أنها مرض وراثي ، ولكن هذه الدراسات ساعدت في إثبات الأساس البيولوجي للمرض من خلال النظر في اختلاف الجين الخاص بالبروتين التكميلي هـ. الذي ينظم الالتهاب.
بمعرفة ذلك ، يمكن للعلماء تصميم علاجات تهدف إلى السبب بدلاً من الأعراض.
مرض التهاب الأمعاء
حددت GWAS عددًا كبيرًا من المواقع المرتبطة بتطور أمراض الأمعاء الالتهابية (التهاب القولون التقرحي ومرض كرون) ، ولكنها وجدت أيضًا طفرة يبدو أنها تحمي من تطور التهاب القولون التقرحي. من خلال دراسة البروتين الذي يصنعه هذا الجين ، يمكن للعلماء تصميم دواء يمكنه أيضًا التحكم في المرض أو الوقاية منه.
العديد من الحالات الطبية الأخرى
هناك العديد من الحالات الطبية الأكثر شيوعًا التي توصلت فيها GWAS إلى نتائج مهمة. فقط عدد قليل من هذه تشمل:
- مرض الزهايمر
- هشاشة العظام
- فشل المبايض المبكر (انقطاع الطمث المبكر)
- داء السكري من النوع 2
- صدفية
- مرض الشلل الرعاش
- بعض أنواع أمراض القلب
- بدانة
- فصام
كلمة من Verywell
لقد حسنت دراسات الارتباط على مستوى الجينوم من فهمنا للعديد من الأمراض الشائعة. إن اتباع القرائن في هذه الدراسات التي تشير إلى الآليات البيولوجية الكامنة وراء المرض لديه القدرة على تغيير ليس فقط العلاج ولكن أيضًا الوقاية من هذه الحالات في المستقبل.