Вы знали?  Геномное исследование может помочь вылечить диабет

Вы знали? Геномное исследование может помочь вылечить диабет

Оказывается, изучение всех генов на уровне ДНК, мРНК и протеома, а также на клеточном или тканевом уровне или просто геномное исследование может помочь вылечить диабет 2 типа. Читайте также – Чем больше клетчатки в вашем рационе, тем меньше лекарств от диабета?

Также читайте – 5 полезных для диабета закусок, которые утолят голод, не повышая уровень сахара в крови

Новое исследование ученых Гарвардского университета показало, что наследственные генетические изменения могут лежать в основе вариабельности, наблюдаемой среди пациентов в клинике, с несколькими патофизиологическими процессами, потенциально ведущими к высокому уровню сахара в крови и его последствиям. Читайте также – Диабет: эпигенетические изменения предшествуют началу болезни.

Путем анализа геномных данных с помощью вычислительного инструмента, учитывающего генетическую сложность, исследователи определили пять отдельных групп участков ДНК, которые, по-видимому, уникальными способами вызывают различные формы болезни.

Работа выполнена как первый шаг к использованию генетики для выявления подтипов диабета 2 типа, что может помочь врачам назначать вмешательства, направленные на причину заболевания, а не только на симптомы.

«При лечении диабета 2 типа у нас есть около дюжины лекарств, которые мы можем использовать, но после того, как вы начнете применять стандартный алгоритм, это в первую очередь метод проб и ошибок», – сказал старший автор исследования Хосе Флорез. «Нам нужен более детальный подход, учитывающий множество различных молекулярных процессов, ведущих к высокому уровню сахара в крови».

Известно, что диабет 2 типа можно в широком смысле сгруппировать по случаям, вызванным либо неспособностью бета-клеток поджелудочной железы вырабатывать достаточно инсулина, известной как дефицит инсулина, либо неспособностью печени, мышц или жировых тканей правильно использовать инсулин, известной как резистентность к инсулину.

В предыдущем исследовании была предпринята попытка определить больше подтипов диабета 2 типа на основе таких показателей, как функция бета-клеток, инсулинорезистентность или индекс массы тела, но эти черты могут сильно варьироваться в течение жизни и в течение болезни. Унаследованные генетические различия присутствуют при рождении, поэтому более надежным методом было бы создание подтипов на основе вариаций ДНК, которые были связаны с риском диабета в крупномасштабных генетических исследованиях. Эти вариации можно сгруппировать в кластеры в зависимости от того, как они влияют на характеристики, связанные с диабетом; например, генетические изменения, связанные с высоким уровнем триглицеридов, вероятно, будут происходить через одни и те же биологические процессы.

Ранние попытки сделать это с использованием подхода «жесткой кластеризации», в котором каждая генетическая вариация относилась только к одному кластеру. Однако это не привело к появлению закономерностей, имевших биологический смысл.

Затем исследователи применили подход «мягкой кластеризации», известный как байесовская неотрицательная матричная факторизация, который позволяет каждому варианту попасть в более чем один кластер.

«Метод мягкой кластеризации лучше подходит для изучения сложных заболеваний, при которых связанные с заболеванием генетические сайты могут регулировать не только один ген или процесс, но и несколько», – сказал Удлер, исследователь.

Новая работа выявила пять кластеров генетических вариантов, отличающихся различными лежащими в основе клеточными процессами, в рамках существующих основных подразделений инсулинорезистентных и инсулино-дефицитных заболеваний. Два из этих кластеров содержат варианты, которые предполагают, что бета-клетки не работают должным образом, но которые различаются по своему влиянию на уровни предшественника инсулина, проинсулина. Остальные три кластера содержат варианты ДНК, связанные с инсулинорезистентностью, в том числе один кластер, опосредованный ожирением, один, определяемый нарушенным метаболизмом жиров в печени, и третий, обусловленный дефектами распределения жира в организме, известными как липодистрофия.

Чтобы подтвердить эти наблюдения, команда проанализировала данные биологических исследований и исследований болезней. Они обнаружили, что гены, содержащиеся в кластерах, были более активны в типах тканей, которых можно было ожидать.

Чтобы дополнительно проверить, был ли каждому кластеру назначен правильный биологический механизм, исследователи собрали данные из четырех независимых когорт пациентов с диабетом 2 типа и сначала рассчитали индивидуальные оценки генетического риска пациентов для каждого кластера. Они обнаружили, что почти треть пациентов получила высокие баллы только по одному преобладающему кластеру, что позволяет предположить, что их диабет может быть вызван преимущественно одним биологическим механизмом.

Когда они в следующий раз проанализировали измерения связанных с диабетом черт у субъектов с высокими показателями, они увидели закономерности, которые сильно отражали предполагаемый биологический механизм и отличали их от всех других пациентов с диабетом 2 типа – например, пациентов, которые попали в кластер опосредованного ожирением действительно были обнаружены повышенный индекс массы тела и процентное содержание жира в организме.

Результаты, по-видимому, частично отражают разнообразие, наблюдаемое эндокринологами в клинике. Например, люди с высокими показателями по липодистрофической группе, вероятно, будут худее, чем в среднем, но будут иметь инсулинорезистентный диабет, похожий на диабет редкого типа, при котором жир накапливается в печени, что принципиально отличается от процесса инсулина. сопротивление, возникающее в результате ожирения.

«Кластеры нашего исследования, кажется, повторяют то, что мы наблюдаем в клинической практике», – сказал Флорез. «Теперь нам нужно определить, влияют ли эти кластеры на различия в прогрессировании заболевания, осложнениях и реакции на лечение».

Источник: ANI

Источник изображения: Shutterstock

Опубликовано: 23 сентября 2018 г., 6:55 | Обновлено: 23 сентября 2018 г., 6:55