Почти три процента населения мира подвержены риску развития внутричерепной аневризмы, локального расширения кровеносного сосуда, образующего хрупкий карман. Разрыв аневризмы приводит к очень тяжелому и в одной трети случаев смертельному кровотечению. В рамках Международного консорциума по генетике инсульта команда под руководством Женевского университета (UNIGE), университетских больниц Женевы (HUG) и Университета Утрехта изучает генетические детерминанты аневризм, чтобы лучше понять различные формы аневризм. болезни и оценить индивидуальный риск. В результате исследования генома более 10 000 человек, страдающих аневризмами, по сравнению с геномом 300 000 здоровых добровольцев, было выявлено 17 генетических аномалий, которые в значительной степени участвуют в функционировании эндотелия сосудов, внутренней оболочки кровеносных сосудов. Кроме того, ученые обнаружили потенциальную связь между этими генетическими маркерами и противоэпилептическими препаратами, что позволило рассмотреть возможность использования определенных препаратов для лечения болезни. Эти результаты, которые будут прочитаны в журнале Nature Genetics, также подчеркивают, как разумное использование больших баз данных, содержащих геномную и фенотипическую информацию, может продвинуть исследования.
Каждый год у пяти из 100 000 человек случается разрыв внутричерепной аневризмы – столько же, сколько и тех, кто получил травмы в дорожно-транспортных происшествиях. И только очень быстрое и узкоспециализированное хирургическое лечение может спасти их жизнь. "Поэтому очень важно лучше понять генетическую основу – наследственную или иную – управляющую риском развития заболевания, а также различать различные формы болезни и ее тяжесть. Это позволит нам выявлять людей из группы риска и предлагать им наиболее подходящее лечение," объясняет Филипп Бийленга, доцент кафедры клинической неврологии медицинского факультета UNIGE и старший консультант отделения нейрохирургии HUG, который возглавлял швейцарскую часть этого исследования. Это многоплановое заболевание, развитие которого зависит от генетических, врожденных факторов и факторов окружающей среды, действительно сложно осознать. "Поэтому крошечные вариации, из которых он состоит, должны быть расшифрованы," он добавляет.
Исследование беспрецедентного масштаба
Работа, проведенная в Женеве и Утрехте, является крупнейшим в мире генетическим исследованием внутричерепных аневризм. ДНК более 10 000 пациентов была исследована и сравнена с ДНК 300 000 добровольцев: было обнаружено, что одиннадцать новых областей генома – по сравнению с шестью ранее – были связаны с болезнью. "Каждая из этих вариаций ДНК вызывает небольшое увеличение риска внутричерепной аневризмы," говорит Инте Руигрок, невролог и доцент Университетского медицинского центра Утрехтского университета, который руководил исследованием. "Таким образом, их накопление может вместе представлять значительный риск."
Большинство этих генетических аномалий связаны с функционированием эндотелиальных клеток, которые выстилают внутреннюю часть кровеносных сосудов и обычно делают их прочными. "Долгое время подозревали, что эти клетки ответственны за аневризмы," говорит Филипп Бийленга. "Теперь у нас есть доказательства, которые заставляют нас работать над возможными маркерами нестабильности, которые могут указывать на то, является ли аневризма стабильной, излеченной или с высоким риском неблагоприятных исходов."
Кроме того, это исследование показывает, что генетическая предрасположенность к повышенному артериальному давлению и курению играет важную роль в развитии внутричерепной аневризмы. Если бы эти факторы риска были уже известны с клинической и эпидемиологической точки зрения, теперь у нас есть генетические доказательства.
Ученые также сделали удивительное открытие: "Похоже, что белковые структуры некоторых из идентифицированных нами генов связаны с противоэпилептическими препаратами. Мы еще не знаем, является ли этот эффект положительным или отрицательным, но он открывает возможность для фармакологического лечения, потенциально менее инвазивного, чем хирургические подходы, которые мы сейчас используем," говорит Филипп Бийленга. Теперь ученые будут работать над моделированием заболевания, как биологическим, так и терапевтическим, чтобы предложить врачам систему поддержки принятия медицинских решений, которая поможет определить потенциальные протоколы лечения на основе генетических данных каждого человека.
Научные достижения и защита данных
Для проведения этих исследований исследовательские группы должны иметь доступ к очень большому количеству пациентов и, следовательно, работать в международных консорциумах. "Для этого мы создали инструменты для стандартизации сложных данных. Нам нужно было найти общий язык, унифицировать критерии клинической оценки, методы визуализации и их компьютерную обработку, а также создать структуры обмена, гарантируя защиту личных данных," сообщает Philippe Bijlenga, который руководил этой работой над данными.
Консорциум создал структуру, способную собирать, согласовывать и защищать огромные объемы данных. Швейцарский институт биоинформатики (SIB) управляет фенотипическими данными, а Утрехтский университет хранит геномные данные. Оба набора данных доступны через процесс утверждения исследовательским группам по всему миру. "Однако необходимо продемонстрировать правильное использование. Наша система допускает научные достижения, но с защитой личных данных," авторы делают вывод.