Large-scale plasma proteomics comparisons through genetics and disease associations - Nature
استخدمت هذه الدراسة منصة بروتيوميات عالية الإنتاجية تقيس آلاف البروتينات في البلازما، وجمعت بين المعلومات الجينية والمظهرية لاستكشاف إمكانية سد الفجوة بين الجينوم والمرض. أجرى الباحثون دراسات ارتباط على بيانات Olink Explore 3072 المستمدة من عينات بلازما تم الحصول عليها من أكثر من 50,000 مشارك في UK Biobank من خلال UK Biobank Pharma Proteomics Project، مع التركيز على أشخاص من أصول بريطانية وأيرلندية وأفريقية وجنوب آسيوية. كما قارنوا النتائج مع دراسة SomaScan v4 من بلازما 36,000 شخص آيسلندي، توافرت لـ 1,514 منهم أيضًا بيانات Olink. كان الارتباط بين المنصتين معتدلًا، وتبيّن أن الارتباطات الجينية لبروتينات معيّنة تختلف بين المنصتين1.
ما هو الاختلاف على وجه التحديد؟
اكتشفت الدراسة ارتباطات جينية مختلفة على المنصتين (Olink وSomaScan)، وقدّمت أمثلة قد تؤثر فيها هذه الاختلافات على الاستنتاجات المستخلصة من دمج أبحاث الأمراض مع مستويات البروتين. كانت هذه الاختلافات واضحة بشكل خاص في اكتشاف cis protein quantitative trait loci (cis-pQTLs)، حيث اكتشفت منصة Olink هذه الـ cis-pQTLs بمعدل أعلى من منصة SomaScan (72% مقابل 43%). علاوة على ذلك، لوحظ أن الارتباطات الجينية للبروتينات تختلف بين المنصات، مما يدل على أن ذلك قد يؤثر على استنتاجات الدراسة1.
اشرح cis protein quantitative trait loci (cis-pQTLs) بطريقة سهلة الفهم
تشير الـ cis protein quantitative trait loci (cis-pQTLs) إلى متغيرات جينية (اختلافات وراثية) تنظّم كمية بروتين معيّن أو نشاطه. تُسمّى هذه المتغيرات “cis” لأنها تقع بالقرب على الكروموسوم نفسه الذي يحمل الجين المشفِّر لذلك البروتين. يمكن للـ cis-pQTLs أن تؤثر على التعبير البروتيني، وبالتالي تؤثر على النمط الظاهري للفرد وعلى خطر إصابته بالأمراض.
كيف يتم تحديد الـ cis-pQTLs؟
يتم تحديد الـ cis-pQTLs باستخدام طرق إحصائية، من خلال مقارنة المعلومات الجينية مع بيانات كمية البروتين. وعلى وجه التحديد، يجري فحص الارتباط بين المتغيرات الجينية الفردية (مثل SNPs) وكمية البروتينات المشفَّرة بالقرب من تلك المتغيرات الجينية. وإذا كان الارتباط ذا دلالة إحصائية، فقد يُحدَّد المتغير الجيني على أنه cis-pQTL. تُجرى هذه العملية باستخدام البيانات الجينية للفرد وبيانات البروتيوميات (قياس البروتين)، وهي تساعد على فهم مدى التنظيم الجيني لكمية بروتين معيّن.
ما الفرق بين منصة Olink ومنصة SomaScan
تستخدم Olink وSomaScan تقنيات مختلفة لإجراء تحليل بروتيوميات البلازما. أظهرت الدراسة أن منصة Olink اكتشفت الـ cis-pQTLs بمعدل أعلى من منصة SomaScan، وأن الارتباطات الجينية للبروتينات تختلف بين المنصتين. وقد تؤثر هذه الاختلافات على الاستنتاجات المستخلصة من دمج مستويات البروتين مع أبحاث الأمراض1.
ما الفرق بينهما من الناحية التقنية على وجه التحديد؟
تستخدم كل من Olink وSomaScan تقنيات مختلفة لإجراء تحليل البروتيوميات. وفيما يلي وصف للاختلافات التقنية بينهما:
-
تقنية الاكتشاف:
- Olink: تستخدم منصة Olink تقنية Proximity Extension Assay (PEA) القائمة على الأجسام المضادة. تستخدم هذه التقنية أزواجًا من الأجسام المضادة التي ترتبط ببروتين معيّن، فتكتشف البروتين وتقيس كميته1.
- SomaScan: من ناحية أخرى، تستخدم منصة SomaScan تقنية قائمة على الأبتامرات (aptamers، وهي جزيئات قصيرة من DNA أو RNA أحادية السلسلة ترتبط ببروتين معيّن)2.
-
دقة القياس والنطاق التحليلي:
-
نطاق الارتباط:
- تبيّن وجود نطاق واسع من الارتباط بين Olink وSomaScan في تقييم التعبير البروتيني. وهذا يعني أنه نظرًا لأن المنصتين تستخدمان تقنيات مختلفة، فقد يُظهر البروتين نفسه نتائج مختلفة4.
يمكن أن تكون هذه الاختلافات عاملًا في تحديد أي منصة يجب اختيارها وفقًا لتصميم الدراسة وهدفها. كما قد تؤثر على تفسير نتائج الدراسات التي تم الحصول عليها باستخدام منصات مختلفة.
reference
- https://www.nature.com/articles/s41586-023-06563-x
- https://www.nature.com/articles/s41467-021-27164-0#:~:text=Here%2C%20we%20integrate%20two%20partly,phenotypic%20consequences%20of%20hundreds%20of
- https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm5164#:~:text=Across%20these%20studies%2C%20we%20show,INTRODUCTION
- https://www.nature.com/articles/s41374-022-00830-7#:~:text=However%2C%20compared%20with%20antibody,chronic%20obstructive%20pulmonary%20disease%20and