Osclaíonn Ensembl naoi mbilliún tuar do shaotharlanna

Tógaimis géanóm tagartha an duine, cóip chaighdeánach den tuairim is trí bhilliún suíomh DNA atá againn. Tá ceann de cheithre litir cheimiceacha ag gach suíomh. Má chuirtear ceann de na trí rogha eile in áit aon litreach, faightear sóchán hipitéiseach. Sin go díreach a rinne samhail AlphaGenome de chuid Google DeepMind: rinne sí tuartha maidir le gach ionadú aonlitreach ab fhéidir, rud a chruthaigh thart ar naoi mbilliún iontráil, agus meán de thart ar 27,000 tuar móilíneach ag gabháil le gach ceann acu thar fhíocháin agus cineálacha ceall (DeepMind). Clúdaíonn an tAtlas a d’eascair as sin níos mó ná 100 milliún ionsá agus scriosadh gearr atá catalógaithe cheana féin i mbunachair sonraí daonra (réamhchló an Atlais).

Ní tomhais thurgnamhacha iad na hiontrálacha seo. Is tuartha na samhla iad ar an méid a d’athródh dá dtarlódh gach ionadú. Is í an cheist ná an gcabhraíonn na tuartha sin le taighdeoirí athraithigh a bhfuil tábhacht leo a aimsiú.

Athraitheach ceilte, leid a bhaineann go sonrach leis an inchinn

Baineann an cás tástála is nithiúla le duine a raibh einceifileapaite throm thitimeach air agus nár tugadh freagra ar bith dó le seicheamhú géiniteach. D’úsáid taighdeoirí in Broad Institute, i gcomhar le Cuibhreannas GREGoR agus foireann AlphaGenome, scór achomair an Atlais, ar a dtugtar AVI (AlphaGenome Variant Impact), chun athraithigh an othair a chur in ord tosaíochta arís. Chuir sé athrú a bhí ceilte go domhain laistigh d’intrón na géine DNM1 chun cinn (Fortune). Is éard is intrón ann ná stráice DNA a ghearrtar amach sula n-aistrítear treoracha géine ina bpróitéin. Is annamh a fhéachann anailísithe sna réigiúin sin, agus níor tháinig toradh cinnte as anailís RNA a rinneadh ar fhuil roimhe sin toisc gur ar éigean atá DNM1 gníomhach i gcealla fola.

Measadh in anailís leithdháilte ar leith gur ó éifeachtaí tuartha ar an splísiú a tháinig 69% den chomhartha AVI. Is é an splísiú an próiseas trína ngearrann agus trína gceanglaíonn cealla RNA sula ndéanann siad próitéiní. Thuar an tsamhail go gcruthódh an t-athraitheach suíomh neamhghnách splísiúcháin i leagan den ghéin a bhaineann go sonrach leis an inchinn, rud a chuirfeadh 13 aimínaigéad breise isteach sa phróitéin a d’eascródh as (Fortune; DeepMind). D’éirigh le measúnacht saotharlainne an t-athrú tuartha ar an splísiú a atáirgeadh, agus athrangaíodh an t-athraitheach mar athraitheach ar dócha é a bheith pataigineach, catagóir fhoirmiúil ina gcomhtháthaítear stair teaghlaigh, oidhreacht agus sonraí feidhmiúla (réamhchló an Atlais).

Is fiú an próiseas seo a thabhairt faoi deara. Chuir an scór an t-athraitheach in ord tosaíochta. Dhírigh an leithdháileadh aird na dtaighdeoirí ar mheasúnacht splísiúcháin. Dhearbhaigh an mheasúnacht an cur isteach a bhí tuartha. Ní dhearna an tsamhail diagnóis neamhspleách ar an othar, agus ní thugtar cuntas mionsonraithe sa tuairisc fhoilsithe ar gach céim den rangú (Nature).

Comparáid le huirlisí eile agus na chéad chéimeanna eile

Tuairiscítear i réamhchló an Atlais tagarmharcanna siarghabhálacha bunaithe ar chásanna galair neamhchoitianta a bhí réitithe ag cuibhreannas GREGoR. Chuir AVI an t-athraitheach cúiseach a bhí ar eolas i measc na 50 iarrthóir ab airde ag othar i 29.5% de na cásanna, i gcomparáid le 12.5% i gcás CADD, an uirlis scórála seanbhunaithe don ghéanóm iomlán (réamhchló an Atlais). Ba mhó an buntáiste sna réigiúin neamhchódaitheacha, arb iad formhór mór an ghéanóim iad agus atá lasmuigh de na hoidis chun próitéiní a chódú, áit ar dheacra an léirmhíniú go traidisiúnta. D’admhaigh Žiga Avsec, taighdeoir le DeepMind, go raibh feidhmíocht ní ba laige ann maidir le roinnt éifeachtaí méadaitheora, is é sin stráicí DNA i bhfad i gcéin a rialaíonn géinte ó chian (Fortune).

Is comparáidí rangaithe iad seo ar chásanna coimeádta a bhí réitithe cheana féin. Rinneadh iad i gcomhar le comhoibrithe DeepMind agus foilsíodh iad mar réamhchló. Ní hionann an dúshlán a bhaineann leis an bhfreagra aitheanta a aimsiú go siarghabhálach agus an dúshlán a bhaineann le líon na ndiagnóisí a mhéadú i measc othar nach bhfuil a gcásanna réitithe i ndáiríre.

An 9 Meán Fómhair, d’fhógair EMBL-EBI, mol poiblí bithfhaisnéisíochta na hEorpa, go bhfuil an scór AVI ar fáil anois trí Variant Effect Predictor (VEP) de chuid Ensembl, an córas anótála a úsáideann taighdeoirí chun sonraí géiniteacha amh a thiontú ina dtorthaí is féidir a léirmhíniú (EMBL-EBI). Tá VEP ina chuid cheana féin de phíblínte próiseála saotharlann cliniciúil agus taighde. Mar gheall ar AVI a chur leis, is féidir le saotharlann an scór a fháil in éineacht le hiarmhairtí do ghéinte agus minicíochtaí daonra san oibríocht bhaisc chéanna, gan aistriú chuig tairseach ar leith de chuid Google. Cuireann VEP an scór ar fáil lena aisghabháil, ach ní fhormhuiníonn sé a chruinneas cliniciúil. Deir DeepMind nach bhfuil AlphaGenome bailíochtaithe ná ceadaithe lena úsáid go cliniciúil (DeepMind).

Sa chás DNM1 a tuairiscíodh, chabhraigh AlphaGenome le taighdeoirí tús áite a thabhairt d’athraitheach ar tugadh neamhaird air agus chuir sé hipitéis splísiúcháin ar fáil a d’fhéadfaí a thástáil sa tsaotharlann. Braithfidh sé ar staidéir ionchasacha ó ghrúpaí neamhspleácha, a bheidh ag obair ar chásanna gan réiteach seachas ar fhreagraí stairiúla, cibé acu a mhéadóidh an próiseas sin líon na ndiagnóisí ar mhórscála.