online.muni.cz Přejít na hlavní obsah

Jak předpovědět vliv mutací na vznik chorob? Pomůže nový portál

Jaroslav Bendl z Přírodovědecké fakulty MU je jedním z tvůrců nového portálu.

Zhruba šest až osm tisíc vzácných nemocí je způsobeno jednou mutací v DNA člověka. Patří mezi ně například cystická fibróza, Huntingtonova choroba či spinální svalová atrofie, které postihují zhruba jedno procento populace. Rozpoznat, jestli se odchylka v genomu člověka projeví vznikem onemocnění, může pomoci i nový internetový portál PredictSNP. Vytvořil ho tým z Mezinárodního centra klinického výzkumu Fakultní nemocnice u sv. Anny složený z odborníků Loschmidtových laboratoří Masarykovy univerzity a Vysokého učení technického.

Zkratka SNP v názvu portálu znamená single nucleotide polymorphism, tedy jednonukleotidový polymorfismus, odkazující právě na okruh tzv. mendelovských nemocí vznikající kvůli mutaci jen jedné části DNA. „První verzi portálu jsme vytvořili už v roce 2014 – zabývala mutacemi v genech, které tvoří asi jen 1,5 procenta DNA. Teď jsme jej rozšířili na možnost zkoumat důsledky změn v celém genomu,“ popsal nový portál jeden z jeho tvůrců, Jaroslav Bendl z Přírodovědecké fakulty MU.

Obdobných portálů funguje ve světě více. Nezávislé studie však ukazují, že jimi deklarované výkonnostní parametry jsou často nadhodnocené a u mnoha z nich také chybí informace o odhadované spolehlivosti předpovědi. Uživatel tak nemá žádné vodítko pro odhad míry škodlivosti zkoumané mutace.

„Uvedené problémy náš portál řeší tím způsobem, že předpovědím jednotlivých programů přiřazuje váhy odvozené z našeho vlastního testování jejich spolehlivosti. Pomocí vah, které jsou navíc specifické pro různé oblasti genomu, pak PredictSNP kombinuje výsledky jednotlivých programů dohromady, což vede k zlepšení úspěšnosti předpovědi až o pět procent,“ zdůraznil Bendl.

Pomoc pro lékaře při diagnostice
Už první verze portálu, jejíž vznik inicioval Eric Wieben z americké Mayo Clinic, má na dva tisíce uživatelů. Určená je pro lékaře a především pro vědce. Lékaři mohou při podezření na některé z vážných genetických onemocnění poslat pacienta ke genetikovi. Ten výsledky rozboru jeho genetické informace zadá do programu a podívá se, zda jsou mutace v genomu pacienta obsažené v databázích a hrozí tedy vypuknutí nemoci.

Takto to může fungovat ale jen u některých chorob, kde již byla vazba mezi mutací a rozvojem konkrétního onemocnění odhalena. Pro více než polovinu dnes známých vzácných dědičných nemocí však konkrétní mutace zodpovědné za jejich rozvoj zatím známé nejsou.

Právě tady může nový portál také pomoci. Výzkumníci totiž při použití standardních analýz genomů nemocných lidí často odhalí velké počty podezřelých mutací, ale nevědí, které z nich skutečně nemoc způsobují, a které byly jen falešně označeny - těch je většina.

„Náš program umí podezřelé mutace srovnat podle předpovězené škodlivosti a vědci si pak obvykle vyberou pouze několik mutací s odhadovanou nejvyšší škodlivostí, které podrobí další analýze,“ uvedl Bendl.

Odborníci budou na portálu pracovat dál. Důležitá je zejména pravidelná aktualizace sady předpovědních programů a databází známých chorob. „Do budoucna bychom se také chtěli zaměřit na předpovědi některých neurodegenerativních onemocnění, jako je Alzheimerova nebo Parkinsonova choroba,“ doplnil vedoucí výzkumného týmu Loschmidtových laboratoří Jiří Damborský.

Masarykova univerzita | Masaryk university