Covid19 и 24Genetics: новые разработки, часть II

COVID-19 объединяет усилия в исследованиях

С первых дней распространения вируса по миру начались и исследования на международном уровне. Доказательством этого являются различные консорциумы, созданные для борьбы с пандемией, такие как Консорциум высокопроизводительных вычислений (HPC) COVID-19, Консорциум геномики COVID-19 (COG-UK) или Инициатива по генетике хостов (HGI). Последний, в котором 24Genetics участвует в сотрудничестве с Научно-исследовательским институтом здравоохранения Университетской больницы Ла-Паса (IdIPAZ).объединяет почти 200 международных исследовательских проектов, посвященных генетическим факторам восприимчивости к вирусу..В этой новой статье будет описана история генетических открытий и развитие исследований, которые в настоящее время проводит 24Genetics.

Вклад 24Genetics в совместные исследования

Благодаря консорциуму, в котором участвуют 24Genetics и (HGI), мы обнаружили множество разнообразных генетических маркеров. По мере появления новых данных генетические результаты стали более значимыми. Одно из первых исследований, увидевших свет, с помощью HGI выявило критические маркеры противовирусной защиты и воспалительных процессов. К ним относятся определенные хромосомы и гены, такие как FYCO1 (рис. 3), IGF1 (рис. 12) или DPP9 (рис. 19) (рис. 1).

Рисунок 1. Пайро-Кастинейра, Э., и др. Генетические механизмы критического состояния при Covid-19. medRxiv 2020.09.24.20200048; дои: https://doi.org/10.1101/2020.09.24.2020004

 

Результаты исследования с IdiPaz

Не менее существенно и при гораздо большем количестве проб повысилась значимость группы крови как фактора иммунозащиты (2). Ген АВО (Кр.3), главное действующее лицо, показал потенциальную защиту от 14% до 16% в определенных группах крови. Исследование также выявило больше воспалительных генетических факторов, связанных с дыхательной недостаточностью (рис. 2).

 

Рисунок 2. Группа тяжелого Covid-19 GWAS. Полногеномное ассоциативное исследование тяжелого Covid-19 с дыхательной недостаточностью. 2020 N Engl J Med 2020; 383:1522-1534 DOI: 10.1056/NEJMoa2020283

 

И какой вклад в это все дает 24Genetics?

В октябре 24Genetics принимает эстафету, и с полевыми исследованиями, проведенными IdIPAZ, и образцами, уже секвенированными нашими референс-лабораториями, она приступает к работе. Одной из первых выполненных задач была фильтрация и «лечение» сгенерированных данных. Одним из начатых процессов был анализ генетических данных людей с заболеванием IDOC относительно людей, находящихся в реанимации (рис. 3).

Рис. 3. Пропорциональная фигура Лассе Фолкерсена, бакалавра и доктора философии

Затем было принято решение начать использовать искусственный интеллект. анализ набора сообщаемых клинических переменных, чтобы хорошо знать, какие из них были более или менее важными (таблица 1).

Таблица 1. Диаграмма предоставлена ​​Карлосом Ортегой, специалистом по данным

 

Искусственный интеллект в данном случае позволил классифицировать варианты по значимости. В следующей таблице вы можете увидеть различные полученные коэффициенты. Однако необходимо было проверить модель; для этого мы использовали SHAP (Shapley Additive ExPlanations). Короче говоря, эта модель позволяет алгоритму объяснить вес, который имеет каждый фактор (таблица 2).

Таблица 2. Диаграмма предоставлена ​​Карлосом Ортегой, специалистом по данным

 

Соотношение нейтрофилов, сатурация крови или интерлейкин-6 (параметры, которые ранее уже подвергались микроскопическому анализу) были подтвержденными важными параметрами (3,4,5). Когда у нас были данные, следующим шагом было обучение алгоритма пониманию потенциальной прогностической ценности. 

 

Преимущества применения алгоритма для пациентов с COVID-19

Наконец, мы обучили алгоритм прогнозировать с совпадением 97% смертность или выживаемость пациентов с COVID. Несмотря на обнадеживающие предварительные результаты, научная группа 24Genetics проявляет осторожность и не упускает из виду возможные ограничивающие предубеждения. Кроме того, 24Genetics проверит наборы данных с несколькими необходимыми образцами для проверки полученных данных. Если все результаты будут подтверждены, инструмент может быть полезен для выживания пациентов с COVID или для улучшения больничных протоколов. Мы выполнили весь вычислительный процесс с открытым исходным кодом. Поэтому для бесплатного использования в любой клинике и больнице мира. Тем временем команда продолжит исследования.

 

Благодарности:

  • Instituto de Investigacion Sanitaria del Hospital Universitario La Paz (IdIPAZ)
  • Карлос Ортега, специалист по данным
  • Лассе Фолкерсен, бакалавр и доктор философии
  • Инициатива по генетике хозяев COVID-19. Инициатива по генетике хозяев COVID-19, глобальная инициатива по выяснению роли генетических факторов хозяина в восприимчивости и серьезности пандемии вируса SARS-CoV-2. Дж. Хам. Жене. 28, 715–718 (2020). https://doi.org/10.1038/s41431-020-0636-6.

 

 

Библиография:

  • Пайро-Кастинейра, Э., и др. Генетические механизмы критического состояния при Covid-19. medRxiv 2020.09.24.20200048; дои: https://doi.org/10.1101/2020.09.24.20200048
  • Тяжелая группа Covid-19 GWAS. Полногеномное ассоциативное исследование тяжелого Covid-19 с дыхательной недостаточностью. 2020 N Engl J Med 2020; 383:1522-1534 DOI: 10.1056/NEJMoa2020283
  • Протасио Верас, Ф., и др. Внеклеточные ловушки нейтрофилов, запускаемые SARS-CoV-2, опосредуют патологию COVID-19. J Exp Med 7 декабря 2020 г .; 217 (12): e20201129. дои: https://doi.org/10.1084/jem.20201129
  • Шеной, Н., Лучтель, Р. и Гулани, П. Соображения относительно целевого насыщения кислородом у пациентов с COVID-19: мы недооцениваем?. BMC Med 18, 260 (2020). https://doi.org/10.1186/s12916-020-01735-2
  • Чен Х и др. Обнаруживаемый сывороточный тяжелый острый респираторный синдром. Вирусная нагрузка (РНКемия) коронавируса 2 тесно связана с резко повышенным уровнем интерлейкина 6 у пациентов в критическом состоянии с коронавирусным заболеванием 2019. Clin Infect Dis. 2020 5 ноября; 71 (8): 1937-1942. doi: 10.1093/cid/ciaa449. PMID: 32301997; PMCID: PMC7184354.

Автор Мануэль де ла Мата

Генетик

Дегенерация желтого пятна и генетика

Дегенерация желтого пятна — это заболевание глаз, от которого страдают миллионы людей во всем мире. Хотя возраст является основным фактором риска, генетика также играет роль в его развитии. На самом деле, некоторые формы дегенерации желтого пятна связаны со специфическими генетическими мутациями, которые могут быть...

подробнее

Связь между инфарктом миокарда и генетикой

Болезни сердца являются одной из ведущих причин смертности во всем мире. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), сердечно-сосудистые заболевания, включая инфаркт миокарда, являются причиной 31% всех смертей во всем мире. Это соответствует 17.9 млн смертей в год.

подробнее

Редкие болезни

Редкие заболевания характеризуются низкой распространенностью, которая определяется как количество людей в определенной группе, страдающих определенным заболеванием в определенное время. Хотя единого определения термина «редкое заболевание» не существует, все они основаны на...

подробнее

Ожирение и генетика

Ожирение определяется как ненормальное или чрезмерное накопление жира, которое может нанести вред здоровью (1). Поэтому некоторые из основных вопросов, связанных с этим, касаются того, является ли ожирение генетическим или наследственным. Среди различных существующих методов измерения и...

подробнее

Влияние генетики на внутричерепные аневризмы

Важно понимать факторы, которые могут поставить под угрозу здоровье мозга. Исследования показали, что как экологические, так и генетические факторы могут увеличить риск внутричерепной аневризмы, ослабленной области кровеносного сосуда в головном мозге, которая вызывает его расширение или...

подробнее

Первичный билиарный цирроз: генетическое заболевание печени

Первичный билиарный цирроз, также известный как первичный билиарный холангит, представляет собой заболевание, характеризующееся прогрессирующей деструкцией клеток печени, что может привести к ряду серьезных осложнений. Известно, что может быть генетическая предрасположенность к развитию...

подробнее

Какую роль играет генетика в развитии ревматоидного артрита?

Ревматоидный артрит относится к очень широкой группе патологий, называемых аутоиммунными заболеваниями. Эти хронические состояния характеризуются атакой иммунной системы на собственные ткани и органы, что может произойти в любом месте тела. Точная причина аутоиммунного...

подробнее

Опухоль Вильмса и генетика

По оценкам Всемирной организации здравоохранения, ежегодно во всем мире диагностируют рак более чем у трехсот тысяч детей [2]. Опухоль Вильмса является одним из наиболее частых видов рака почки у детей, хотя ее частота невелика: 1 случай на 10,000 XNUMX детей...

подробнее
    0
    Корзина
    Ваша корзина пуста
      Рассчитать Доставка
      Применить купон