Een polygene risicoscore (PRS) is een uitdrukking van iemands waarschijnlijkheid van het hebben of ontwikkelen van een bepaalde medische aandoening. Het is een genomische voorspellingsmethode die kan worden berekend door informatie over meerdere genetische markers en varianten te evalueren.
De PRS-praktijk is nog in ontwikkeling en wordt niet algemeen gebruikt door professionals in de gezondheidszorg. Er zijn geen formele richtlijnen voor het proces en onderzoekers werken nog steeds aan het verbeteren van de manier waarop de scores worden gegenereerd.
Hoewel het gebruik van polygene risicoscores aan populariteit wint in de biomedische en sociale wetenschappen. Particuliere gezondheidszorg- en direct-to-consumer-bedrijven - zoals het genetische testbedrijf 23andMe - hebben de praktijk ook gecommercialiseerd door persoonlijke PRS-en te berekenen en aan klanten te verkopen.
Polygene risicoscores kunnen mogelijk een belangrijk hulpmiddel worden voor professionals in de gezondheidszorg. Er is hoop dat PRSes kunnen worden gebruikt om de gezondheidsresultaten te verbeteren door diagnoses te versnellen, zorgverleners te helpen bij beslissingen in de gezondheidszorg en patiënten aan aangepaste behandelingen te koppelen.
Veel gezondheidsdeskundigen hebben echter bedenkingen bij het nut van polygene risicoscores. In het geval van type 2-diabetes, bijvoorbeeld, kan een te hoog lichaamsgewicht een betere voorspellende waarde hebben dan een score berekend op basis van genetische gegevens, en gezondheidsgewoonten kunnen meer invloed hebben op de ontwikkeling van de ziekte dan erfelijke risico's.
Hoe wordt een polygene risicoscore gebruikt?
De praktijk van het vinden van polygene risicoscores is nog in ontwikkeling en de manieren om de scores te gebruiken om bruikbare en kosteneffectieve oplossingen te creëren, worden nog bepaald.
De PRS-praktijk kan alleen effectief worden toegepast op populaties die betrokken zijn geweest bij genomische studies. Helaas zijn bij het meeste onderzoek tot nu toe alleen individuen van Europese afkomst geëvalueerd. Daardoor zijn er onvoldoende gegevens over de genomische varianten van andere populaties en kunnen hun PRSen niet gemakkelijk worden berekend.
Daarnaast is er bij sommige onderzoeken ethische onzekerheid gerezen over de manier waarop polygene risicoscores kunnen worden gebruikt - bijvoorbeeld bij het schatten van academisch succes. Er is ook bezorgdheid over de manier waarop de complexe en soms dubbelzinnige informatie die PRS-studies opleveren, wordt geïnterpreteerd.
Hoewel het bepalen van iemands aanleg voor ziekten grote voordelen biedt. Zo beginnen vrouwen in de Verenigde Staten momenteel op 50-jarige leeftijd met borstkankerscreening. Als jongere vrouwen in een vroeg stadium ontdekken dat ze een hoog risico op borstkanker hebben, kunnen ze eerder beginnen met de screening en mogelijk hun toekomstige resultaten verbeteren.
Als patiënten ontdekken dat ze risico lopen op een ongeneeslijke ziekte -- zoals de ziekte van Alzheimer -- dan kan hun PRS worden gebruikt om hen te koppelen aan klinische proeven en medicijnen die gunstig kunnen zijn.
Polygenetische risicoscores hebben ook een verscheidenheid aan potentiële toepassingen wanneer ze worden gekoppeld aan andere aanvullende, bestaande risicomaatregelen. Een studie uit 2013, uitgevoerd door Samuli Ripatti aan de Universiteit van Helsinki, ontdekte bijvoorbeeld dat het combineren van PRS-en met andere conventionele risicofactoren voor coronaire hartziekte - zoals hoge bloeddruk en / of body mass index - de voorspellingen van patiënten die de ziekte zouden ontwikkelen bevorderde. De studie toonde aan dat de combinatie van werkwijzen een groep hoogrisicopatiënten kon identificeren die anders een gemiddeld risico zouden hebben gelopen.
Hoe wordt een polygene risicoscore berekend
Er zijn verschillende methoden om PRS te berekenen; een polygene risicoscore wordt echter meestal berekend door meerdere SNP's tegelijk te analyseren. SNP -- uitgesproken als snip -- staat voor single-nucleotide polymorfisme. Nucleotiden zijn de bouwstenen van DNA; er zijn vier soorten: adenine (A), thymine (T), cytosine (C) of guanine (G).
Een SNP is een DNA-sequentievariatie die optreedt wanneer een enkele nucleotide in het genoom verschilt van andere gepaarde chromosomen van het individu of van andere leden van dezelfde soort. Het genoom is het volledige genetische materiaal van een organisme. Onderzoekers kunnen deze informatie in een computer stoppen en met behulp van statistieken voorspellen hoe het totaal aan SNP's van een individu bijdraagt tot zijn ziekterisico.
Onderzoekers zijn in staat geweest genomische varianten te identificeren die met ziekten in verband worden gebracht door de genetische samenstelling van individuen met en zonder specifieke ziekten te vergelijken. Er kunnen honderden, en zelfs duizenden varianten voor elke ziekte zijn, maar de grote hoeveelheid beschikbare genomische gegevens heeft onderzoekers in staat gesteld te berekenen welke varianten het meest voorkomen in groepen mensen met een ziekte en de risicovoorspelling te verbeteren.
Hoe een polygene risicoscore te interpreteren
Polygene risicoscores onthullen het relatieve risico van een persoon voor een ziekte. Het is relatief omdat de gegevens die worden gebruikt om de PRS te genereren afkomstig zijn van grootschalige genomische studies die groepen mensen met de ziekte vergelijken met groepen zonder de ziekte. Met andere woorden, een polygene risicoscore vertelt een individu hoe zijn risico zich verhoudt tot dat van een persoon met een andere genetische samenstelling.
Een PRS onthult geen basislijn of tijdlijn voor de progressie van een ziekte. Bovendien garandeert een hoge polygene risicoscore niet dat een individu de ziekte zal ontwikkelen; het geeft alleen aan dat het individu een hogere genetische aansprakelijkheid - of waarschijnlijkheid - heeft om ziek te worden en preventieve maatregelen zou moeten onderzoeken.
Polygene risicoscores kunnen worden weergegeven op een bell curve. De meerderheid van de mensen zal scores in het midden van de curve hebben; dit vertegenwoordigt een gemiddeld risiconiveau voor het ontwikkelen van een specifieke ziekte. Andere mensen zullen scores aan de uiteinden hebben. Scores aan de linkerkant wijzen op een laag risico, terwijl scores aan de rechterkant wijzen op een hoog risico en dat individuen moeten reageren met preventieve oplossingen.
Deze afbeelding toont hoe polygene risicoscores in kaart kunnen worden gebracht op een belcurve, met een laag risico aan de ene kant en een hoog risico aan de andere kant.
Polygene risicoscore en 23andMe
Tijdens de 2019 SXSW-conferentie kondigde 23andMe aan dat het miljoenen klanten een op genetica gebaseerde risicoanalyse voor diabetes type 2 zou bieden. Het bedrijf correleert genetische informatie van individuen met gezondheidsgerelateerde gegevens; de resulterende gegevens ondersteunen de constructie van statistische modellen die een polygene risicoscore kunnen produceren en de waarschijnlijkheid van verschillende eigenschappen en aandoeningen kunnen voorspellen op basis van het DNA van een individu.
Volgens het nieuwsbericht van het bedrijf zou 20% van de klanten worden verteld dat hun risico hoger is dan gemiddeld; degenen in de categorie met een hoog risico zouden hun score gekwantificeerd krijgen, zoals in een kans van één op drie om de ziekte te ontwikkelen. Deze klanten zouden ook worden benaderd met marketing voor een gezondheids-monitoring app van Lark, een 23andMe partner.