การคำนวณความเสี่ยงของการเกิดซ้ำแบบเมนเดล

การคำนวณความเสี่ยงของการเกิดซ้ำแบบเมนเดลเป็นการหาความน่าจะเป็นที่ความผิดปกติของยีนเดี่ยวจะเกิดซ้ำ โดยอาศัยกฎการแยกตัวของยีน จากนั้นจึงปรับปรุงค่าพื้นฐานนั้นโดยใช้ข้อมูลที่มีอยู่ทั้งหมดผ่านการวิเคราะห์แบบเบย์ อัตราส่วนง่ายๆ เช่น หนึ่งในสองสำหรับบุตรของผู้พาหะของโรคทางพันธุกรรมแบบออโตโซมอลเด่น หรือหนึ่งในสี่สำหรับบุตรของบิดามารดาที่เป็นโรคทางพันธุกรรมแบบออโตโซมอลด้อย เป็นเพียงจุดเริ่มต้นที่โครงสร้างของลำดับญาติ อายุ และผลการตรวจสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมาก

Definition

การคำนวณความเสี่ยงของการเกิดซ้ำแบบเมนเดลคือการประมาณความน่าจะเป็นของการเกิดซ้ำสำหรับความผิดปกติของยีนเดี่ยวจากอัตราส่วนการแยกตัวของยีน ซึ่งถูกปรับปรุงโดยความน่าจะเป็นตามเงื่อนไขแบบเบย์ที่รวมข้อมูลลำดับญาติ ฟีโนไทป์ อายุ และผลการตรวจ

Scope

บทความนี้ครอบคลุมอัตราส่วนการแยกตัวของยีนสำหรับรูปแบบเมนเดลหลักๆ และกรอบการทำงานแบบเบย์ที่รวมความน่าจะเป็นก่อนหน้าเข้ากับข้อมูลตามเงื่อนไขเพื่อหาความเสี่ยงภายหลัง (สุดท้าย) เป็นข้อมูลอ้างอิงทางระเบียบวิธีและไม่ได้ให้ตัวเลขความเสี่ยงสำหรับผู้รับคำปรึกษาแต่ละราย

Core questions

• รูปแบบการถ่ายทอดทางพันธุกรรมแบบเมนเดลแต่ละแบบบ่งชี้ถึงความเสี่ยงของการเกิดซ้ำพื้นฐานอย่างไร?
• การวิเคราะห์แบบเบย์รวมความเสี่ยงก่อนหน้าเข้ากับหลักฐานตามเงื่อนไข เช่น สถานะที่ไม่ได้รับผลกระทบหรือผลการทดสอบปกติได้อย่างไร?
• ความน่าจะเป็นก่อนหน้า ตามเงื่อนไข ร่วม และภายหลังมีความสัมพันธ์กันอย่างไรในตารางความเสี่ยง?

Key concepts

• อัตราส่วนการแยกตัวของยีน (1/2, 1/4)
• รูปแบบออโตโซมอลเด่น ด้อย และ X-linked
• ความน่าจะเป็นก่อนหน้า
• ความน่าจะเป็นตามเงื่อนไข
• ความน่าจะเป็นร่วมและภายหลัง
• ทฤษฎีของเบย์ในการให้คำปรึกษา
• ผลกระทบของบุตรที่ไม่ได้รับผลกระทบต่อความเสี่ยงของพาหะ

Mechanisms

การคำนวณเริ่มต้นด้วยความน่าจะเป็นก่อนหน้าจากการแยกตัวของยีนแบบเมนเดล เช่น โอกาส 1/2 ที่บุตรของผู้พาหะของโรคทางพันธุกรรมแบบออโตโซมอลเด่นจะได้รับอัลลีล จากนั้นการวิเคราะห์แบบเบย์จะคูณความน่าจะเป็นก่อนหน้านี้ด้วยความน่าจะเป็นตามเงื่อนไขที่สะท้อนถึงหลักฐานที่สังเกตได้ เช่น บุตรหลายคนที่ไม่ได้รับผลกระทบ (ซึ่งลดความเสี่ยงของผู้หญิงที่จะเป็นพาหะของโรคที่เกี่ยวข้องกับโครโมโซม X) หรือผลการตรวจทางโมเลกุลที่เป็นปกติ การหารความน่าจะเป็นร่วมของแต่ละเส้นทางด้วยผลรวมของพวกมันจะให้ความเสี่ยงภายหลังหรือความเสี่ยงสุดท้าย โครงสร้างนี้ช่วยให้สามารถรวมหลักฐานที่เป็นอิสระเข้าด้วยกันได้อย่างสอดคล้องกันเป็นตัวเลขเดียว

Clinical relevance

การคำนวณความเสี่ยงของการเกิดซ้ำแบบเบย์เป็นความสามารถหลักในพันธุศาสตร์คลินิกและอธิบายว่าเหตุใดผู้รับคำปรึกษาสองรายที่มีประวัติครอบครัวเดียวกันจึงอาจมีความเสี่ยงสุดท้ายที่แตกต่างกัน บทความนี้อธิบายวิธีการ; เป็นข้อมูลอ้างอิงและไม่ใช่สิ่งทดแทนการประเมินทางคลินิกเฉพาะบุคคลหรือการให้คำปรึกษาทางพันธุกรรม

Epidemiology

แนวทางนี้ใช้กับภาวะที่ตามรูปแบบเมนเดลที่ได้รับการยอมรับ ได้แก่ โรคทางพันธุกรรมแบบออโตโซมอลเด่น ออโตโซมอลด้อย และ X-linked recessive ซึ่งอัตราส่วนพื้นฐานจะคงที่ แต่ความเสี่ยงสุดท้ายจะแตกต่างกันไปตามข้อมูลลำดับญาติ ความถี่ของพาหะ และความไวของการทดสอบทางพันธุกรรมที่มีอยู่

History

การให้เหตุผลแบบเบย์เข้าสู่การให้คำปรึกษาทางพันธุกรรมในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 โดยมี Edmond Murphy และ Gary Chase เป็นหนึ่งในผู้ที่จัดระบบการใช้งานสำหรับปัญหาความเสี่ยงของพาหะ จากนั้นตำราตัวอย่างที่ทำโดย Bridge และ Young ได้ทำให้ตารางความน่าจะเป็นก่อนหน้า-ตามเงื่อนไข-ภายหลังกลายเป็นเครื่องมือมาตรฐาน และการถือกำเนิดของการทดสอบทางโมเลกุลได้เพิ่มเงื่อนไขใหม่ที่มีประสิทธิภาพในการคำนวณ

Key figures

• Thomas Bayes
• Edmond Murphy
• Ian Young
• Peter Bridge

Seminal works

• young-2007
• bridge-1997

Frequently asked questions

เหตุใดความเสี่ยงของการเกิดซ้ำของบุตรจึงไม่ใช่แค่อัตราส่วนเมนเดล?

อัตราส่วนเมนเดลเป็นเพียงความน่าจะเป็นก่อนหน้า การวิเคราะห์แบบเบย์จะปรับค่านี้โดยใช้ข้อมูลเพิ่มเติม เช่น ญาติที่ไม่ได้รับผลกระทบหรือผลการทดสอบปกติ ซึ่งสามารถเพิ่มหรือลดความเสี่ยงสุดท้ายได้อย่างมาก

ตารางความเสี่ยงแบบเบย์ประกอบด้วยอะไรบ้าง?

ประกอบด้วยสมมติฐานที่แข่งขันกัน (เช่น พาหะเทียบกับไม่ใช่พาหะ) ความน่าจะเป็นก่อนหน้าของสมมติฐานเหล่านั้น ความน่าจะเป็นตามเงื่อนไขของหลักฐานที่สังเกตได้ภายใต้แต่ละสมมติฐาน ความน่าจะเป็นร่วมที่ได้ และความน่าจะเป็นภายหลังที่ถูกทำให้เป็นมาตรฐาน