مقارنات بروتينات البلازما واسعة النطاق من خلال علم الوراثة وجمعيات الأمراض

Large-scale plasma proteomics comparisons through genetics and disease associations - Nature

Comparisons of phenotypic and genetic association with protein levels from Icelandic and UK Biobank cohorts show that using multiple analysis platforms and stra...

www.nature.com

في هذه الدراسة، تم استخدام منصة البروتيوميات عالية الإنتاجية لقياس آلاف البروتينات في البلازما، مع الجمع بين المعلومات الجينية والفينوتيبية، لاستكشاف الفجوة المحتملة بين الجينوم والأمراض. تم إجراء دراسة ذات صلة على بيانات Olink Explore 3072 لعينات البلازما المستخرجة من أكثر من 50,000 مشاركًا في بنك المملكة المتحدة للبيوت، مع التركيز على الأشخاص ذوي الأصول من بريطانيا وأيرلندا وأفريقيا وجنوب آسيا. بالإضافة إلى ذلك، تمت مقارنة النتائج مع نتائج دراسة SomaScan v4 التي أُجريت على بلازما 36,000 شخص من أيسلندا، حيث كانت بيانات Olink متاحة أيضًا لـ1,514 شخص. وُجدت ارتباطًا معتدلًا بين المنصتين، وأظهرت النتائج أن هناك اختلافات في الارتباط الجيني لبروتينات معينة بين المنصتين​¹​.

ما هي التفاصيل الدقيقة لهذا الاختلاف؟

أظهرت الدراسة أن هناك اختلافات في التوافق الجيني التي تم اكتشافها باستخدام منصتين (Olink وSomaScan)، وقدمت أمثلة على كيف يمكن أن تؤثر هذه الاختلافات على النتائج المستخلصة من دراسات الأمراض والتكامل على مستوى البروتين. كانت هذه الاختلافات واضحة بشكل خاص في اكتشاف مواقع الصفات الكمية للبروتين (cis-pQTLs)، حيث كشفت منصة Olink عن هذه المواقع بنسبة أعلى من منصة SomaScan (72% مقابل 43%). بالإضافة إلى ذلك، تم ملاحظة اختلافات في التوافق الجيني للبروتينات بين المنصتين المختلفتين، مما يشير إلى أنه قد يؤثر على نتائج البحث​¹​.

يرجى شرح مواقع الصفات الكمية للبروتين (cis-pQTLs) بشكل أبسط.

مواقع الصفات الكمية للبروتين (cis-pQTLs) هي متغيرات جينية تؤثر على كمية أو نشاط بروتين معين. تقع هذه المتغيرات بالقرب من الجين الذي يشفر هذا البروتين على نفس الكروموسوم، ولهذا سُميت “سيس”. يمكن أن تؤثر cis-pQTLs على تعبير البروتين وبالتالي على الصفات المرتبطة بذلك البروتين أو خطر الإصابة بمرض معين.

كيف يتم تحديد cis-pQTLs؟

يتم تحديد cis-pQTLs باستخدام الأساليب الإحصائية من خلال مقارنة المعلومات الجينية مع بيانات كمية البروتين. بشكل خاص، يتم فحص العلاقة بين كل متغير جيني (مثل SNPs) وكمية البروتين التي يتم ترميزها بالقرب من هذا المتغير. إذا كانت العلاقة ذات دلالة إحصائية، قد يتم التعرف على المتغير الجيني على أنه cis-pQTL. تُجرى هذه العملية باستخدام بيانات جينية فردية وبيانات البروتيوميكس (قياس البروتين)، وهي تساعد في فهم درجة التحكم الوراثي في كمية البروتين.

ما هو الفرق بين منصة Olink ومنصة SomaScan؟

تستخدم منصتا Olink وSomaScan تقنيات مختلفة لتحليل البروتيوميك في البلازما. أظهرت الدراسة أن منصة Olink قد اكتشفت نسبة أعلى من cis-pQTLs مقارنةً بمنصة SomaScan، وأظهرت أن هناك اختلافات في التوافق الجيني للبروتينات بين المنصتين​¹​.

ما هي التقنيات المستخدمة في كل منهما بالتحديد؟

تستخدم منصتا Olink وSomaScan تقنيات مختلفة لتحليل البروتيوميك. الاختلافات التقنية بينهما هي:

1. تقنية الكشف:
   • Olink: تستخدم منصة Olink تقنية القياس المناعي القائمة على الأجسام المضادة المعروفة بـ(Proximity Extension Assay, PEA)، التي تستخدم زوج من الأجسام المضادة المرتبطة بتكوين البروتين الهدف لاكتشاف وقياسه.
   • SomaScan: بينما تستخدم منصة SomaScan تقنية تعتمد على الأبتاميرات، وهي جزيئات قصيرة من الـ DNA أو RNA التي ترتبط بالبروتينات المعينة.
2. دقة القياس ونطاق التحليل:
   • منصة Olink تتميز بدقة عالية في التصوير ووجود عدد كبير من الصفات ذات الصلة.
   • بينما يعتبر نطاق تحليل ودقة قياس منصة SomaScan أوسع على مستوى البروتيوم الكامل.
3. نطاق التوافق:
   • وُجد توافق واسع النطاق بين Olink وSomaScan في تقييم تعبير البروتين، مما يعني أن النتائج قد تختلف حتى للبروتين نفسه عند استخدام تقنيات مختلفة.

قد تسبب هذه الاختلافات التقنية بين المنصتين في اختلافات في قياسات البروتين، مما يؤدي إلى اختلافات في تحديد العلاقات الجينية.