«Вероятно, существуют очень разные фенотипы преэклампсии, и это предполагает, что исследования, сфокусированные на очень конкретных фенотипах, могут быть необходимы для реального определения генетической архитектуры заболевания», — сказала соавтор исследования Элизабет Триче, доцент кафедры эпидемиологии в школе Университета Брауна. общественного здравоохранения.
По словам Трише, идеи биоинформатики, опубликованные в журнале «Акушерство и гинекология», предоставляют новый ресурс для исследователей и врачей, которые пытаются выработать полезное генетическое понимание преэклампсии. В течение примерно шести месяцев команда планирует сделать все данные, собранные в ходе обзора, доступными в бесплатной базе данных с возможностью поиска в Интернете, чтобы другие могли сделать свои собственные выводы.
«Биоинформатические инструменты являются большим преимуществом для выявления генетических причин сложных заболеваний, таких как преэклампсия», — сказал Альпер Узун, компьютерный биолог и биоинформатик из больницы для женщин и младенцев и соавтор статьи.
Данные получены в результате использования командой передовых методов интеллектуального анализа данных для выявления около 2300 исследований с информацией о генетике преэклампсии. За тысячи часов исследовательская группа из шести студентов-медиков, обученных тщательному составлению статей, сузила список до 729 статей, в которых задокументировано 535 генов матери и плода со статистически значимыми ассоциациями либо с преэклампсией, либо с тесно связанными состояниями.
Оттуда биоинформатика команды анализирует выявленные сети и кластеры ассоциаций между генами. Команда смогла увидеть, являются ли определенные гены общими или уникальными у матери и плода, коррелировали ли они по-разному с конкретными проявлениями преэклампсии или родственными расстройствами и какова биологическая роль ключевых генов.
Они также смогли идентифицировать гены, которые были уникальными или общими при преэклампсии с ранним и поздним началом. В другом примере они обнаружили, что 194 материнских гена явно связаны с преэклампсией, 39 генов явно связаны с тяжелой преэклампсией, а 94 материнских гена связаны с обоими.
Среди плодов 204 различных гена связаны с преэклампсией, 25 — с тяжелой формой, а 52 — общими для обоих.
Другими словами, разные клинические формы заболевания имели разные наборы генов, исходящие как от матери, так и от плода.
«Мы были взволнованы, увидев, насколько сильна кластеризация [при различных формах заболевания и] по материнскому и фетальному источникам», — сказал Трише. "Многие исследования, как правило, сосредоточены на матери, потому что это материнское заболевание, но они подтверждают тот факт, что плод играет важную роль в патогенезе преэклампсии."
Другой ключевой вывод анализа заключался в том, что функции вовлеченных генов предполагают конкретный биологический вклад матери и ребенка в развитие состояния. Материнские гены, которые управляют реакцией иммунной системы, были широко представлены, в то время как гены плода, относящиеся к передаче сигналов клетки, такие как молекулярные сообщения, которые развивающийся ребенок передает матери через плаценту, были особенно распространены.
По словам Трише, новый набор данных и выводы, полученные на его основе, должны помочь ускорить исследования преэклампсии, давая исследователям преимущество в изучении генетических комбинаций и биологических процессов, действующих в различных формах болезни.
«Эти более экономные наборы генов позволят сравнивать взаимодействия генов или более высокие комбинаторные эффекты с большей степенью статистической мощности», — написали она и ее соавторы.
Метод исследования, заключающийся в компиляции данных биоинформатики из систематического обзора исследований, является полезной методологией для подхода к другим заболеваниям, добавил соавтор Др. Джеймс Пэдбери, профессор педиатрии Медицинской школы Уоррена Альперта при Университете Брауна и главный педиатр больницы для женщин и младенцев.
В предыдущей работе он и Узун собрали аналогичную базу данных, например, по преждевременным родам.