Используя эпигенетические подписи и машинное обучение, чтобы улучшить диагноз: диагноз продвижения Исследователей для беспорядков нейроразвития

Команда исследовала 14 беспорядков нейроразвития, вызванных генами, которые кодируют эпигенетическое оборудование клетки – компоненты, которые читают, пишут и стирают постпереводные сигналы на ДНК и гистонах и реконструируют ДНК. Из этих 14 оцененных беспорядков, девяти показанных уникальных methylation подписей включая синдром Sotos, синдром Кабуки, ОБВИНЕНИЕ и ATRX.

«У многих беспорядков, которые мы изучили, есть клиническое наложение, которое имеет смысл как гены, вызывающие каждый из этих беспорядков вся работа в том же самом эпигенетическом оборудовании, определяя выражение гена и выражение других генов», сказал Чарльз Шварц, доктор философии, директор по Молекулярным Исследованиям в GGC в Гринвуде, Южная Каролина, кто был соавтором исследования. «Что было интересно, то, что, хотя генная функция – несколько подобные манеры, девять из беспорядков показали уникальную эпигенетическую подпись с минимальным наложением».Авторы исследования предполагают, что эти уникальные эпигенетические подписи могли быть полезными в параллельном обследовании на множественные синдромы с высокой степенью чувствительности и специфики. Кроме того, на основе степени наложения между этими подписями команда приходит к заключению, что единственный инструмент классификации машинного обучения основывался на объединенных подписях этих беспорядков, может точно поставить диагноз. Этот метод не только отличил эти девять беспорядков друг от друга, но также и назначил низкие очки вероятности пациентам с другими формами интеллектуальной и/или задержки развития.

Кроме того, эти уникальные подписи могли также обеспечить инновационный подход в решении неоднозначных случаев, дарящих вариантов неопределенного значения от целенаправленного гена упорядочивающий, целый exome упорядочивающий или целый упорядочивающий геном.«Наши результаты, также ведомые к разработке эпигенетической модели эха для того, как эти определенные для синдрома подписи возникают и сохраняются», сказал Шварц.«Модель эха указывает, что, в то время как начальная эпигенетическая дисфункция возникает во время раннего развития, более широкого methylation наследия или эха, остается всюду по геному, приводящему к уникальной подписи.

Это может помочь объяснить изменчивость и фенотипичное наложение среди этих беспорядков».Преимущества этого подхода к диагнозу и различной классификации включают отсутствие потребности в родительских образцах и потенциале функциональных результатов, которые будут получены из образцов периферической крови, а не других недоступных целевых тканей, таких как мозг.

У этого метода также был бы потенциал, чтобы определить диагноз, когда мутация находится в некодирующем регионе и классификации редкого missense и in/del вариантов в структуре, которые являются часто неподдающимися толкованию.