Программы, поддерживаемые Национальными институтами здравоохранения, устанавливают, какие гены и геномные варианты играют роль в заболеваниях человека, что позволяет использовать их в геномной медицине и исследованиях. Программы NIH Clinical Genome Resource (ClinGen) и ClinVar устраняют серьезный барьер на пути включения геномной медицины в здравоохранение, а именно отсутствие доказательств связи между вариантами генов и заболеваниями. Специальный выпуск Human Mutation, опубликованный в октябре. 12, подчеркивает широкий спектр достижений, достигнутых с помощью этих программ, которые работают совместно над расширением знаний, связывающих геномные вариации человека со здоровьем человека.
Национальный институт исследования генома человека (NHGRI) создал ClinGen в 2013 году при дополнительной поддержке Национального института здоровья детей и развития человека Юнис Кеннеди Шрайвер и Национального института рака. Цель ClinGen – объединить клинических и исследовательских экспертов для разработки стандартных процессов анализа данных о вариантах генов и их связи со здоровьем и болезнями. Затем эти эксперты определяют, что каждый вариант может означать для диагностики и лечения заболевания. Информация о вариантах генов хранится в ClinVar, который финансируется и поддерживается Национальным центром биотехнологической информации NIH, входящим в Национальную медицинскую библиотеку.
"Благодаря работе ClinGen и ClinVar более 730 исследователей, клиницистов и кураторов из 230 учреждений работали вместе над стандартизацией оценки генов и геномных вариантов, причастных к заболеваниям человека," сказал Эрик Грин, M.D., Ph.D., Директор NHGRI. "В конечном итоге эти усилия приведут к более эффективному внедрению геномной медицины и более качественному уходу за пациентами."
Предоставление доказательств
Исследователи ClinGen разработали структуру валидности генных заболеваний для оценки роли вариантов генов в данном заболевании. Четырнадцать групп экспертов по курированию генов, в состав которых входят врачи и исследователи со всего мира, обладающие опытом в таких заболеваниях, как рак, нарушения развития нервной системы и сердечно-сосудистые заболевания, реализуют эту структуру. В специальном выпуске две группы экспертов сообщили о генах, связанных с эпилепсией и РАСопатиями; последний представляет собой группу редких генетических состояний, которые включают синдром Нунана, кардио-лицевой-кожный синдром, синдром Костелло и синдром Легиуса. Восемь из 16 генов эпилепсии вместе с шестью из 20 генов, оцениваемых на предмет их вклада в РАСопатии, не имели достаточных доказательств, чтобы подтвердить роль в заболевании. Эти результаты помогут лабораториям решить, какие гены тестировать в рамках диагностической оценки.
Исследователи ClinGen также используют рекомендации, разработанные Американским колледжем медицинской генетики и геномики и Ассоциацией молекулярной патологии, для выявления тех конкретных вариантов в гене, которые приводят к заболеванию, и тех, которые не вызывают заболевания. В четырех опубликованных статьях экспертные группы ClinGen Variant Curation предоставляют обзор того, как они адаптировали рекомендации для решения уникальных аспектов генов, в том числе нарушений слуха, CDH1 (связанного с раком желудка и груди), ЛАГ (связанной с фенилкетонурией), и PTEN (связанный с опухолевым синдромом). Клиницисты могут использовать классифицированные экспертами варианты генов, доступные в ClinVar, чтобы решить, способствует ли вариант, с которым они сталкиваются у своих пациентов, развитию болезни. Исследователи также могут выбрать определенные варианты генов для изучения в своих лабораториях.
"ClinGen и ClinVar – отличные примеры того, как различные части NIH, заочное исследовательское сообщество и лаборатории клинических испытаний со всего мира объединили свои усилия, чтобы улучшить то, как мы делимся геномной информацией, и использовать ее для улучшения нашего понимания взаимосвязи между вариациями в последовательности ДНК. и болезнь," сказала Хайди Л. Рем, доктор философии.D., клинический геномик и главный исследователь ClinGen в Институте Броуда Массачусетского технологического института, а также в больнице общего профиля в Гарварде и Массачусетсе, Бостон. Доктор. Рем, Джонатан С. Берг, М.D., Ph.D., Университет Северной Каролины в Чапел-Хилл; и Шэрон Плон, м.D., Ph.D., Медицинский колледж Бейлора, Хьюстон, представил обзор программ и выступил в качестве соредакторов специального выпуска из 25 статей.
Исследователи ClinGen также разработали подход для оценки клинической применимости вторичных результатов, которые в данном контексте представляют собой геномные варианты, идентифицированные у человека, которые потенциально могут вызвать заболевание, даже если они не были первоначальной целью диагностического теста.
Обмен данными
База данных ClinVar объединяет информацию о геномных вариантах и их связи со здоровьем человека, а также дает возможность делиться и сравнивать классификации вариантов генов из различных исследовательских и клинических групп. Это имело решающее значение для работы экспертных групп ClinGen, поскольку позволяло им тесно сотрудничать с лабораториями, обменивающимися данными, для устранения различий в интерпретациях вариантов генов, обеспечивая более точные результаты для пациентов.
Регистр пациентов ClinGen, GenomeConnect, позволяет пациентам, прошедшим геномное тестирование, вносить свои геномные варианты и клинические данные в ClinVar. По состоянию на апрель 2018 года в GenomeConnect зарегистрировался 1601 участник из 32 стран. Реестр также позволяет пациентам связываться с клиницистами, исследователями и другими участниками. Участники реестра также могут быть предупреждены, когда лаборатория, проводившая их тестирование, обновляет информацию о вариантах их генов. На сегодняшний день было выявлено 13 обновлений, которые возвращаются участникам, которые решили получить эту информацию.
Общий язык
Чтобы помочь установить общий язык для геномных баз данных "говорить" друг другу разработчики ClinGen создали Реестр аллелей ClinGen, который позволяет универсально идентифицировать варианты генов. Модель данных, лежащая в основе реестра, соответствует стандартам, разрабатываемым Рабочим потоком стандартов геномных знаний Глобального альянса по геномике и здоровью. "Исследователи и врачи ClinGen и ClinVar неустанно работали над накоплением знаний для использования в геномной медицине и исследованиях," сказала Эрин М. Рамос, доктор философии.D., M.п.ЧАС., и директор программы NHGRI ClinGen. "Это огромная проблема, но сообщество работает над автоматизацией подходов и ускорением наших процессов. Учитывая, что клиническое геномное тестирование становится все более распространенным, знание того, какие варианты генов способствуют развитию заболевания, является обязательным для предоставления наилучшего возможного лечения."