NeuralCipher Araştırma özeti
Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by
Alzheimer hastalığı (AD), Parkinson hastalığı (PD), Huntington hastalığı (HD) ve amyotrofik lateral skleroz (ALS) gibi nörodejeneratif hastalıklar, nöronların kaybı ile karakterize edilen sıklıkla örtüşen semptomlara sahip heterojen, ilerici hastalıklardır. Çalışmalar, nörodejeneratif hastalıklar arasındaki ilişkileri uzun yıllar önermiştir (örneğin, toksik proteinlerin bir araya getirilmesi veya endojen hücre ölüm yollarının tetiklenmesi ile ilgili). 177 çalışmadan ve bir milyondan fazla hastadan elde edilen genomik, transkriptomik ve proteomik verileri, nörodejeneratif hastalıklar arasındaki ortak genetik kalıpları analiz edilen üç omik tabaka üzerinde tespit etmek için topladık. Sonuçlar, tüm koşullar için transkriptomik ve proteomik seviyeler arasında oldukça yüksek sayıda ortak diferansiyel ifade edilmiş gen gösterirken, AD ve PD ile AD ve ALS arasında genomik ve proteomik veriler arasında önemli bir ilişki olduğunu göstermektedir. Dört hastalığın da çeşitli transkriptomik deneylerinde diferansiyel olarak ifade edilen 139 genden oluşan bir set belirledik. Bu 139 gen, ısı ve hipoksiye yanıt, sitokinlerin ve anjiogenezin pozitif düzenlenmesi ve RNA katabolik süreci gibi nörodejenerasyonun gelişiminde rol oynayan aşırı temsil edilmiş gen ontolojisi (GO) terimlerini gösterdi. Ayrıca, analiz edilen dört nörodejeneratif hastalık (NDD), AD ve HD arasında görülen bu ortak gen kümesi ile ilgili en yakın ilişki olan 139 gen kümesi için tüm transkriptomik çalışmalar boyunca ortalama düzenleme yönleriyle kümelenmiştir. Proteomik örtüşmenin GO-Term ve pathway analizi, protein katlanması ve humoral bağışıklık yanıtı ile ilgili biyolojik süreçlere (BP'ler) yol açtı. Birlikte ele alındığında, Alzheimer hastalığı, Parkinson hastalığı, Huntington hastalığı ve amyotrofik lateral skleroz arasında transkriptomik ve proteomik düzeylerde birçok ilişkinin varlığını, bu kavşaklarda ortaya çıkan yolları ve GO-Termleri analiz ederek doğrulayabiliriz. Dört analiz edilen nörodejeneratif hastalık için de transkriptomik ve proteomik veriler arasında nörodejenerasyona yol açan süreçlerle olan bağlantının ve sonuçların çarpıcı ilişkisinin önemi, aynı anda farklı nörodejeneratif hastalıkların çoklu omik-katmanları da dahil olmak üzere birçok çalışmayı aynı anda keşfetmenin, bu verilerin ayrı ayrı analiz edilmesinden ortaya çıkmayan yeni ilgili anlayışları tuttuğunu göstermiştir. Dahası, sonuçlar, daha önce sadece belirli hastalıklar için tanımlanan mizahi bağışıklık tepkisi gibi süreçlere ışık tutuyor. Bu nedenle verilerimiz, nörodejeneratif hastalıkları olan insan hastalarının birden fazla altta yatan veri kaynaklarını entegre ederek karmaşık biyolojik sistemler olarak ele alınması gerektiğini öne sürmektedir.
Özgün kaynak özetini okuyun
Neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease (AD), Parkinson's disease (PD), Huntington's disease (HD), and amyotrophic lateral sclerosis (ALS) are heterogeneous, progressive diseases with frequently overlapping symptoms characterized by a loss of neurons. Studies have suggested relations between neurodegenerative diseases for many years (e.g., regarding the aggregation of toxic proteins or triggering endogenous cell death pathways). We gathered publicly available genomic, transcriptomic, and proteomic data from 177 studies and more than one million patients to detect shared genetic patterns between the neurodegenerative diseases on three analyzed omics-layers. The results show a remarkably high number of shared differentially expressed genes between the transcriptomic and proteomic levels for all conditions, while showing a significant relation between genomic and proteomic data between AD and PD and AD and ALS. We identified a set of 139 genes being differentially expressed in several transcriptomic experiments of all four diseases. These 139 genes showed overrepresented gene ontology (GO) Terms involved in the development of neurodegeneration, such as response to heat and hypoxia, positive regulation of cytokines and angiogenesis, and RNA catabolic process. Furthermore, the four analyzed neurodegenerative diseases (NDDs) were clustered by their mean direction of regulation throughout all transcriptomic studies for this set of 139 genes, with the closest relation regarding this common gene set seen between AD and HD. GO-Term and pathway analysis of the proteomic overlap led to biological processes (BPs), related to protein folding and humoral immune response. Taken together, we could confirm the existence of many relations between Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Huntington's disease, and amyotrophic lateral sclerosis on transcriptomic and proteomic levels by analyzing the pathways and GO-Terms arising in these intersections. The significance of the connection and the striking relation of the results to processes leading to neurodegeneration between the transcriptomic and proteomic data for all four analyzed neurodegenerative diseases showed that exploring many studies simultaneously, including multiple omics-layers of different neurodegenerative diseases simultaneously, holds new relevant insights that do not emerge from analyzing these data separately. Furthermore, the results shed light on processes like the humoral immune response that have previously been described only for certain diseases. Our data therefore suggest human patients with neurodegenerative diseases should be addressed as complex biological systems by integrating multiple underlying data sources.
Bilimsel değerlendirme
Araştırma sorusu
Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.
Yöntem ve örneklem
Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.
Temel bulgular
Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.
Sınırlılıklar
Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.
Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.