ความเสี่ยงจากหลายยีนและพันธุกรรมแบบหลายปัจจัย

พันธุกรรมแบบหลายปัจจัยอธิบายถึงภาวะและลักษณะที่เกิดจากยีนหลายตัวทำงานร่วมกับปัจจัยทางสิ่งแวดล้อม แทนที่จะเป็นยีนเดี่ยว แบบจำลองเกณฑ์อธิบายว่าความรับผิดชอบดังกล่าวทำให้เกิดความผิดปกติที่แยกจากกันได้อย่างไร และคะแนนความเสี่ยงจากหลายยีนพยายามสรุปการมีส่วนร่วมทางพันธุกรรมโดยรวมของแต่ละบุคคลให้เป็นตัวเลขเดียวสำหรับการแบ่งชั้นความเสี่ยง

Definition

ความเสี่ยงจากหลายยีนและพันธุกรรมแบบหลายปัจจัยหมายถึงการมีส่วนร่วมของตัวแปรทางพันธุกรรมจำนวนมากที่มีผลกระทบเล็กน้อย ซึ่งมักจะร่วมกับปัจจัยทางสิ่งแวดล้อม ต่อลักษณะหรือโรค โดยสรุปสำหรับแต่ละบุคคลด้วยคะแนนความเสี่ยงจากหลายยีนที่รวบรวมตัวแปรเหล่านี้โดยถ่วงน้ำหนักตามผลกระทบที่ประมาณไว้

Scope

บทความนี้ครอบคลุมแบบจำลองพันธุกรรมแบบหลายยีนและหลายปัจจัย แนวคิดความรับผิดชอบ-เกณฑ์ และการสร้าง การตีความ และข้อจำกัดของคะแนนความเสี่ยงจากหลายยีน เป็นข้อมูลอ้างอิงทางระเบียบวิธีวิจัยและไม่ได้ให้ตัวเลขความเสี่ยงส่วนบุคคลหรือคำแนะนำในการทดสอบ

Core questions

• แบบจำลองความรับผิดชอบ-เกณฑ์เปลี่ยนความรับผิดชอบทางพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อมที่ต่อเนื่องให้เป็นความผิดปกติที่แยกจากกันได้อย่างไร?
• คะแนนความเสี่ยงจากหลายยีนถูกสร้างขึ้นอย่างไรและประมาณค่าอะไร?
• อะไรคือข้อจำกัดของการใช้คะแนนหลายยีนในการรักษาพยาบาลและการให้คำปรึกษา รวมถึงความสามารถในการถ่ายทอดข้ามเชื้อชาติ?

Key concepts

• พันธุกรรมแบบหลายปัจจัย (หลายยีนรวมกับสิ่งแวดล้อม)
• ความรับผิดชอบและแบบจำลองเกณฑ์
• การถ่ายทอดทางพันธุกรรมของลักษณะที่ซับซ้อน
• ข้อมูลความสัมพันธ์ทั่วทั้งจีโนม
• การสร้างและการถ่วงน้ำหนักคะแนนความเสี่ยงจากหลายยีน
• การแบ่งชั้นความเสี่ยงเทียบกับการทำนายรายบุคคล
• ความสามารถในการถ่ายทอดคะแนนข้ามเชื้อชาติ

Mechanisms

ในแบบจำลองความรับผิดชอบ-เกณฑ์ ความรับผิดชอบพื้นฐานที่ต่อเนื่อง ซึ่งเป็นผลรวมของผลกระทบทางพันธุกรรมเล็กน้อยหลายอย่างและอิทธิพลทางสิ่งแวดล้อม จะมีการกระจายตัวแบบปกติในประชากร และบุคคลที่มีความรับผิดชอบเกินเกณฑ์จะได้รับผลกระทบ ญาติของผู้ที่ได้รับผลกระทบจะมีความรับผิดชอบร่วมกันบางส่วน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการเกิดซ้ำจึงเพิ่มขึ้นตามจำนวนและความใกล้ชิดของญาติที่ได้รับผลกระทบ คะแนนความเสี่ยงจากหลายยีนจะทำให้ส่วนทางพันธุกรรมเป็นรูปธรรมโดยการรวมอัลลีลเสี่ยงทั่วทั้งจีโนม โดยแต่ละอัลลีลจะถูกถ่วงน้ำหนักด้วยผลกระทบที่ประมาณจากการศึกษาความสัมพันธ์ทั่วทั้งจีโนม ทำให้แต่ละบุคคลอยู่ในช่วงการกระจายความรับผิดชอบ เนื่องจากค่าประมาณผลกระทบส่วนใหญ่มาจากประชากรเฉพาะกลุ่ม คะแนนจึงถ่ายทอดได้ไม่สมบูรณ์ในกลุ่มบรรพบุรุษที่แตกต่างกัน

Clinical relevance

คะแนนหลายยีนสามารถแบ่งชั้นประชากรออกเป็นกลุ่มความเสี่ยง และกำลังมีการศึกษาสำหรับโรคทั่วไป แต่คุณค่าในการทำนายผลลัพธ์ของแต่ละบุคคลมีจำกัดและเป็นที่ถกเถียงกัน แพทย์ควรพิจารณาเชื้อชาติและการตรวจสอบความถูกต้องเมื่อประเมินคะแนนเหล่านี้ บทความนี้อธิบายแบบจำลองและข้อจำกัดของแบบจำลอง และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการคัดกรองหรือการตัดสินใจรักษาเฉพาะบุคคล

Epidemiology

กรอบการทำงานนี้ใช้กับภาวะที่ซับซ้อนและพบบ่อย เช่น โรคหลอดเลือดหัวใจ โรคเบาหวานชนิดที่ 2 ความผิดปกติทางจิตเวชหลายชนิด และความผิดปกติแต่กำเนิดที่พบบ่อย ซึ่งรวมตัวกันในครอบครัวโดยไม่มีการแยกตัวแบบเมนเดล การศึกษาคะแนนหลายยีนขนาดใหญ่ส่วนใหญ่ใช้ประชากรที่มีเชื้อสายยุโรป ซึ่งจำกัดความสามารถในการสรุปผลไปยังกลุ่มอื่น ๆ

History

การประนีประนอมพันธุศาสตร์แบบเมนเดลกับลักษณะต่อเนื่องของฟิชเชอร์ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ได้วางรากฐานแนวคิดหลายยีน และฟอลคอนเนอร์ได้กำหนดแบบจำลองความรับผิดชอบ-เกณฑ์สำหรับโรคอย่างเป็นทางการในทศวรรษ 1960 ซึ่งอธิบายรูปแบบการเกิดซ้ำเชิงประจักษ์ในภาวะหลายปัจจัย การศึกษาความสัมพันธ์ทั่วทั้งจีโนมตั้งแต่ทศวรรษ 2000 ทำให้สามารถประมาณผลกระทบเล็กน้อยจำนวนมากได้โดยตรง และตั้งแต่ปลายทศวรรษ 2010 คะแนนความเสี่ยงจากหลายยีนได้กลายเป็นเครื่องมือที่เสนอสำหรับการแบ่งชั้นความเสี่ยงของแต่ละบุคคล ควบคู่ไปกับการถกเถียงอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับประโยชน์และความเท่าเทียมกัน

Debates

คะแนนความเสี่ยงจากหลายยีนพร้อมสำหรับการใช้งานทางคลินิกและการให้คำปรึกษาแล้วหรือยัง?

คะแนนสามารถระบุกลุ่มประชากรที่มีความเสี่ยงสูงได้ แต่ความแม่นยำในการทำนายสำหรับแต่ละบุคคล ความสามารถในการถ่ายทอดข้ามเชื้อชาติที่จำกัด และความท้าทายในการสื่อสาร ทำให้บทบาทของคะแนนเหล่านี้ในการปฏิบัติงานยังคงเป็นที่ถกเถียงกัน

Key figures

• Ronald Fisher
• Douglas Falconer
• Cathryn Lewis
• Ali Torkamani

Seminal works

• falconer-1996
• khera-2018
• torkamani-2018

Frequently asked questions

แบบจำลองความรับผิดชอบ-เกณฑ์คืออะไร?

แบบจำลองนี้ถือว่าความอ่อนแอต่อความผิดปกติแบบหลายปัจจัยเป็นความรับผิดชอบที่ต่อเนื่องและมีการกระจายตัวแบบปกติ ซึ่งสร้างขึ้นจากปัจจัยทางพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อมหลายอย่าง ผู้ที่ความรับผิดชอบเกินเกณฑ์จะได้รับผลกระทบ ซึ่งอธิบายว่าทำไมการเกิดซ้ำจึงเพิ่มขึ้นตามจำนวนญาติที่ได้รับผลกระทบ

คะแนนความเสี่ยงจากหลายยีนบอกแต่ละบุคคลได้หรือไม่ว่าพวกเขาจะเป็นโรคหรือไม่?

ไม่ คะแนนนี้จะจัดตำแหน่งบุคคลในแผนภาพการกระจายความเสี่ยงของประชากร และสามารถบ่งชี้ความเสี่ยงที่สูงกว่าหรือต่ำกว่าค่าเฉลี่ยได้ แต่ไม่ได้กำหนดผลลัพธ์ของแต่ละบุคคล และความแม่นยำจะแตกต่างกันไปตามเชื้อชาติและภาวะ