Down sendromunda kod çözme kaygısı: Genomik ve AI ile çalışan bir keşif

Makalenin Arkasında: Down Sendromunda Anksiyete Genetik Peyzajının Çözülmesi

Dr. Yichuan Edward Liu ve Dr. Hakon Hakonarson

Anksiyete bozuklukları çocuklar ve ergenler arasında yaygındır, 2016-2019 arasında teşhis edilen ABD'de 3-17 yaş arası bireylerin yaklaşık% 9.4'ü ile. İlginçtir. İlginç bir şekilde, zihinsel engelli (ID) bireyler genellikle anksiyete riski altındadır, down sendromu olan çocuklar – kromozom (DS) olan çocuklar – kromozom 21'in ekstra bir kopyası ile karakterize edilen bir genetik durum, anlgkion daha düşüktür. Bu paradoks bizi DS popülasyonunda kaygının altında yatan benzersiz genetik ve moleküler mekanizmaları araştırmamızı sağladı.

Yaklaşım

Bunu keşfetmek için, DS ve aile üyeleri olan 1.479 kişiden oluşan bugüne kadar en büyük tüm genom dizileme (WGS) kohortlarından birini kullanarak kapsamlı bir analiz yaptık. Bunlar arasında 255 DS probandına en az bir zihinsel bozukluk teşhisi kondu ve 74'ü anksiyete bozukluklarını doğruladı. DS'deki anksiyete bozuklukları ile ilişkili genomik varyantları tanımlamak için ileri derin öğrenme algoritmaları, özellikle sinir ağı modelleri kullandık.

Temel bulgular

• Farklı genetik belirteçler: Genel popülasyonda daha önce bildirilen anksiyeteye özgü gen varyantlarının sadece% 19'u DS hastalarında bulunanlarla örtüşmüştür, bu da DS bireylerinde anksiyetenin farklı moleküler mekanizmalardan kaynaklanabileceğini düşündürmektedir.
• Kodlayıcı olmayan varyantların rolü: Kodlayıcı olmayan varyantlar, özellikle ekleme alanlarına yakın olanlar, DS popülasyonu içindeki anksiyete bozukluklarında önemli roller oynamaktadır.
• Spesifik genomik lokus: 17q25, 16q23, 21q22 ve 22q13 dahil olmak üzere birçok lokus, DS hastalarında daha fazla ağırlık gösterdi ve bu da anksiyete bozukluklarına potansiyel katılımlarını gösterdi.
• Biyomarker tanımlama: DS popülasyonunda anksiyete tanısına yardımcı olabilecek tekrarlayan anksiyeteye özgü varyantlar içeren 29 biyobelirteç belirledik.

Karşılaşılan zorluklar

Çocuklarda, özellikle DS'li olanlarda anksiyete teşhisi benzersiz zorluklar doğurur. Çocuklar genellikle semptomlarını ifade etmekte zorluk çekerler ve kaygı, dikkat zorlukları veya fiziksel rahatsızlıklar gibi diğer sorunlarla karıştırılabilecek davranışlarla ortaya çıkabilir. Ek olarak, gen ekspresyonundaki genom çapında değişiklikleri ile DS'nin genetik karmaşıklığı, anksiyeteye katkıda bulunan spesifik faktörleri çözmek için sofistike analitik yaklaşımlar gerektirmiştir.

Çıkarımlar ve gelecekteki talimatlar

Bulgularımız, bu popülasyonda anksiyete bozukluklarını teşhis ederken ve tedavi ederken DS'ye özgü genetik faktörleri dikkate almanın öneminin altını çizmektedir. Belirlenen farklı moleküler paternler, özel müdahalelerin ve tedavilerin gelişimini bilgilendirebilir. Ayrıca, DS'deki anksiyete ile ilgili koruyucu faktörlerin anlaşılması, daha geniş popülasyonda kaygı için yeni tedaviler hakkında bilgi verebilir.

Çalışmamızın, DS ve ötesindeki anksiyete ve diğer zihinsel bozuklukların genetik temelleri hakkında daha fazla araştırma için bir temel görevi görmesini umuyoruz. Genomikleri ileri makine öğrenme teknikleriyle entegre ederek, klinik tanıyı geliştirmeyi ve savunmasız popülasyonlar için daha etkili müdahale stratejilerini yönlendirmeyi amaçlıyoruz.

Çalışmamızın ayrıntılı bir araştırması için lütfen tam makaleye bakın: Derin öğrenme algoritmaları, Down sendromlu çocukların büyük bir kohortunda anksiyete bozukluğu için genomik belirteçleri ortaya çıkarır