Tech

การระบุอิทธิพลทางพันธุกรรมของโรคที่มีอคติทางเพศโดยใช้เครื่องมือทางพันธุกรรมใหม่

ชายและหญิงมีความเหมือนกันในหลาย ๆ ด้าน อย่างไรก็ตาม มีความแตกต่างทางชีววิทยาและพฤติกรรมอย่างมีนัยสำคัญระหว่างสองเพศ ส่งผลต่อการสำแดง ระบาดวิทยา และพยาธิสรีรวิทยาของโรคต่างๆ อย่างกว้างขวางและแนวทางในการดูแลสุขภาพ

ตัวอย่างเช่น โรคลูปัสและโรคอัลไซเมอร์มักส่งผลกระทบต่อผู้หญิง ในทางกลับกัน การติดเชื้อ COVID-19 มักจะรุนแรงกว่าในผู้ชาย

ความแตกต่างทางเพศขึ้นอยู่กับปัจจัยทางชีวภาพ- ส่วนใหญ่มาจากโครโมโซมเพศ (X และ Y) เป็นที่ทราบกันดีว่าโครโมโซม X มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาและโรคของมนุษย์

การศึกษาใหม่โดย Penn State วิทยาลัยแพทยศาสตร์เปิดเผยเป็นครั้งแรกว่าโรคที่มีอคติทางเพศอาจเกิดจากยีนที่หลุดพ้นจากการยับยั้งโครโมโซม X (XCI) เนื่องจาก XCI ยีนส่วนใหญ่จะแสดงออกมาจากอัลลีลเดียวเท่านั้น

นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุยีนหลบหนีของ XCI ด้วยการใช้เครื่องมือทางพันธุกรรมที่พัฒนาขึ้นใหม่ เครื่องมือนี้ยังสามารถทำนายได้ว่าผู้หญิงจะเป็นโรคที่มีอคติทางเพศหรือไม่ และโรคจะแย่ลงเรื่อยๆ เมื่อเวลาผ่านไปหรือไม่

เครื่องมือนี้อาจมีประโยชน์ในการทำความเข้าใจความแตกต่างทางเพศใน ภูมิคุ้มกันตอบสนองต่อ COVID-19 เนื่องจากโรคนี้เชื่อว่าจะก่อให้เกิดอาการรุนแรงและอัตราการเสียชีวิตในผู้ชายสูงกว่าในผู้หญิง

ลอร่า คาร์เรล รองศาสตราจารย์ด้านชีวเคมีและอณูชีววิทยา วิทยาลัยแพทยศาสตร์เพนน์สเตท กล่าวว่า “โครโมโซม X มีบทบาทสำคัญในการพัฒนามนุษย์และโรคภัย โครโมโซม X มักถูกละเลยในการศึกษาทางพันธุกรรมของมนุษย์เนื่องจากความท้าทายทางชีวสารสนเทศในการวิเคราะห์ข้อมูล”

“วิธีการใหม่ของเราเอาชนะความท้าทายเหล่านี้ และช่วยให้เราสามารถระบุยีนที่หลบหนี XCI และประเมินบทบาทของพวกเขาในโรคที่มีอคติทางเพศได้ ด้วยการวิจัยและการปรับแต่งเพิ่มเติม เราคิดว่ามันสามารถใช้เป็นเครื่องมือคาดการณ์ในความผิดปกติเหล่านี้ และอาจนำไปสู่การระบุการรักษาและการแทรกแซงโรคใหม่ ๆ ได้”

จีโนมมนุษย์จัดเป็นโครโมโซม 23 คู่ โดยคู่หนึ่งเป็นโครโมโซมเพศ คู่นี้ประกอบด้วยโครโมโซม X สองตัวสำหรับผู้หญิงและโครโมโซม X และหนึ่งโครโมโซมสำหรับผู้ชาย ในระยะเริ่มต้นของการพัฒนาตัวอ่อนในเพศหญิง โครโมโซม X ตัวใดตัวหนึ่ง จะถูกปิดการใช้งานแบบสุ่ม เพื่อให้แน่ใจว่าเช่นเดียวกับในเพศชาย สำเนาการทำงานเพียงชุดเดียวของ โครโมโซม X — ไม่ว่าจะสืบทอดมาจากแม่ของผู้หญิงหรือสืบทอดมาจากพ่อของเธอ — เกิดขึ้นในแต่ละเซลล์

Carrel กล่าวว่า “ในเพศหญิง ประมาณ 30% ของยีนบนโครโมโซม X หนีการยับยั้งนี้ — หรือ XCI — ปล่อยให้พวกมันมียีนสองชุดที่ใช้งานได้ คำถามคือ การมียีนเหล่านั้นสองชุดทำให้ผู้หญิงมีความอ่อนไหวต่อลักษณะนิสัยมากขึ้น เช่น โรคลูปัส ที่แสดงอคติทางเพศหรือไม่”

การตอบคำถามนี้จำเป็นต้องระบุยีนหลบหนี XCI อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์โครโมโซมในวงกว้างนั้นทำได้ยากเนื่องจากลักษณะสุ่มของ XCI ในการพัฒนาในระยะแรก เนื่องจาก XCI ส่งผลต่อโครโมโซม X ที่ผู้หญิงได้รับสืบทอดมาจากพ่อแม่คนหนึ่งในบางเซลล์ แต่อีก X ในเซลล์อื่นๆ

โดยใช้แบบจำลองที่พัฒนาขึ้นใหม่ที่เรียกว่า XCIR (X-Chromosome Inactivation for RNA-seq) นักวิทยาศาสตร์สามารถระบุยีนหลบหนีของ XCI โดยใช้ข้อมูลการจัดลำดับ RNA จำนวนมาก วิธีการนี้ประเมินอย่างอิสระว่ายีนถูกแสดงออกจากโครโมโซม X แต่ละตัวมากน้อยเพียงใด

ยีนจะถือว่าหลบหนีจาก XCI หากอัตราส่วนของการแสดงออกของมันจากโครโมโซม X สองตัวนั้นขัดแย้งกันโดยพื้นฐานจากยีนที่ทราบว่ามีการปิดใช้งาน X เทคนิคนี้เอาชนะวิธีการที่แตกต่างกัน เนื่องจากสามารถจัดการกับข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นจากเทคนิคการหาลำดับขั้นต่อไปและชีววิทยาที่ซับซ้อนของ XCI ได้อย่างเพียงพอ

Dajiang Liu รองศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์สาธารณสุขและชีวเคมีและโมเลกุล ชีววิทยา วิทยาลัยแพทยศาสตร์ Penn State กล่าวว่า “วิธีการของเรา – พร้อมใช้งานในซอฟต์แวร์ที่ใช้งานง่าย มีเอกสารครบถ้วน และพร้อมใช้งานฟรี – มีประสิทธิภาพมากกว่าวิธีอื่น ๆ และมีประสิทธิภาพในการคำนวณในการจัดการ ชุดข้อมูลขนาดประชากรขนาดใหญ่”

โดยการใช้วิธีนี้กับชุดข้อมูล นักวิทยาศาสตร์ระบุลักษณะหลายร้อยลักษณะ รวมทั้งเพศชายหรือเพศหญิง- โรคที่มีอคติ เช่น โรคลูปัส ที่อาจได้รับอิทธิพลจากยีนเหล่านี้ที่หลบหนี XCI ดังที่แสดงโดยคนอื่น ๆ ยีนหลบหนียังมีส่วนช่วยในโรคอัลไซเมอร์และการตอบสนองต่อการติดเชื้อ COVID-19 เช่นกัน

หลิว กล่าว , “เราได้พัฒนาวิธีการที่จำเป็นในการสร้างสถานะ XCI สำหรับชุดข้อมูลขนาดประชากร งานนี้เน้นย้ำถึงความสำคัญที่เพิ่มขึ้นของยีนหนี XCI ต่อโรคที่มีอคติในผู้หญิง และวันหนึ่งอาจถูกนำมาใช้เพื่อทำนายโรคได้อย่างแม่นยำ ที่สำคัญ การเข้าใจโครโมโซมเพศดีขึ้นจะเป็นขั้นตอนสำคัญในการแก้ไขความไม่เท่าเทียมกันทางสุขภาพระหว่างเพศ”

    การอ้างอิงวารสาร:

  1. Renan Sauteraud และคณะ การอนุมานยีนที่หลุดพ้นจากการยับยั้งการทำงานของโครโมโซม X เผยให้เห็นถึงการมีส่วนร่วมที่สำคัญของยีนที่หลบหนีจากตัวแปรต่อโรคที่มีอคติทางเพศ ดอย:

10.1101/gr.275677.121

    Back to top button