आनुवंशिकी और रोग संबंधों के माध्यम से बड़े पैमाने पर प्लाज्मा प्रोटिओमिक्स तुलनाएं

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 us…

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इस अध्ययन में प्लाज्मा में हजारों प्रोटीनों को मापने वाले हाई-थ्रूपुट प्रोटिओमिक्स प्लेटफॉर्म का उपयोग कर, आनुवंशिक और फेनोटाइपिक जानकारी को मिलाकर जीनोम और रोग के बीच की खाई को पाटने की संभावना का पता लगाया गया। शोधकर्ताओं ने UK Biobank Pharma Proteomics Project के माध्यम से 50,000 से अधिक UK Biobank प्रतिभागियों के प्लाज्मा नमूनों से प्राप्त Olink Explore 3072 डेटा पर संबंध अध्ययन किए, जिसमें ब्रिटिश, आयरिश, अफ्रीकी और दक्षिण एशियाई वंश के लोगों पर ध्यान केंद्रित किया गया। उन्होंने इन परिणामों की तुलना 36,000 आइसलैंडवासियों के प्लाज्मा से प्राप्त SomaScan v4 अध्ययन से भी की, जिनमें से 1,514 के लिए Olink डेटा भी उपलब्ध था। दोनों प्लेटफॉर्म के बीच संबंध मध्यम स्तर का था, और यह दिखाया गया कि कुछ विशेष प्रोटीनों के आनुवंशिक संबंध दोनों प्लेटफॉर्म के बीच भिन्न थे1।

विशेष रूप से वे किस प्रकार भिन्न थे?

अध्ययन में दोनों प्लेटफॉर्म (Olink और SomaScan) पर भिन्न आनुवंशिक संबंध पाए गए, और ऐसे उदाहरण प्रस्तुत किए गए जिनमें ये अंतर रोग अनुसंधान और प्रोटीन स्तरों के एकीकरण से निकाले गए निष्कर्षों को प्रभावित कर सकते हैं। ये अंतर विशेष रूप से cis protein quantitative trait loci (cis-pQTLs) की पहचान में स्पष्ट थे, जहां Olink प्लेटफॉर्म ने इन cis-pQTLs को SomaScan प्लेटफॉर्म की तुलना में अधिक दर पर पहचाना (72% बनाम 43%)। इसके अलावा, यह देखा गया कि विभिन्न प्लेटफॉर्म के बीच प्रोटीनों के आनुवंशिक संबंध भिन्न थे, जिससे पता चलता है कि यह किसी अध्ययन के निष्कर्षों को प्रभावित कर सकता है1।

cis protein quantitative trait loci (cis-pQTLs) को सरल भाषा में समझाएं

cis protein quantitative trait loci (cis-pQTLs) उन जीन वैरिएंट (आनुवंशिक भिन्नताओं) को संदर्भित करते हैं जो किसी विशेष प्रोटीन की मात्रा या गतिविधि को नियंत्रित करते हैं। इन वैरिएंट को “cis” इसलिए कहा जाता है क्योंकि वे उस प्रोटीन को कोड करने वाले जीन के समान गुणसूत्र पर पास में स्थित होते हैं। cis-pQTLs प्रोटीन की अभिव्यक्ति को प्रभावित कर सकते हैं और इस प्रकार किसी व्यक्ति के फेनोटाइप और रोग के जोखिम को प्रभावित कर सकते हैं।

cis-pQTLs का निर्धारण कैसे किया जाता है?

cis-pQTLs की पहचान सांख्यिकीय विधियों का उपयोग करके, आनुवंशिक जानकारी की तुलना प्रोटीन मात्रा के डेटा से करके की जाती है। विशेष रूप से, अलग-अलग जीन वैरिएंट (जैसे SNPs) और उन जीन वैरिएंट के पास कोड किए गए प्रोटीनों की मात्रा के बीच संबंध की जांच की जाती है। यदि संबंध सांख्यिकीय रूप से सार्थक हो, तो उस जीन वैरिएंट को cis-pQTL के रूप में पहचाना जा सकता है। यह प्रक्रिया किसी व्यक्ति के आनुवंशिक डेटा और प्रोटिओमिक्स (प्रोटीन मापन) डेटा का उपयोग करके की जाती है, और यह समझने में मदद करती है कि किसी विशेष प्रोटीन की मात्रा आनुवंशिक रूप से किस हद तक नियंत्रित होती है।

Olink प्लेटफॉर्म और SomaScan प्लेटफॉर्म में क्या अंतर है

Olink और SomaScan प्लाज्मा प्रोटिओमिक्स विश्लेषण करने के लिए भिन्न प्रौद्योगिकियों का उपयोग करते हैं। अध्ययन में दिखाया गया कि Olink प्लेटफॉर्म ने cis-pQTLs को SomaScan प्लेटफॉर्म की तुलना में अधिक दर पर पहचाना, और प्रोटीनों के आनुवंशिक संबंध दोनों प्लेटफॉर्म के बीच भिन्न थे। ये अंतर प्रोटीन स्तरों और रोग अनुसंधान के एकीकरण से निकाले गए निष्कर्षों को प्रभावित कर सकते हैं1।

विशेष रूप से वे तकनीकी रूप से किस प्रकार भिन्न हैं?

Olink और SomaScan में से प्रत्येक प्रोटिओमिक्स विश्लेषण करने के लिए भिन्न प्रौद्योगिकियों का उपयोग करता है। उनके तकनीकी अंतर नीचे वर्णित हैं:

1. पहचान प्रौद्योगिकी:

   • Olink: Olink प्लेटफॉर्म एंटीबॉडी-आधारित Proximity Extension Assay (PEA) प्रौद्योगिकी का उपयोग करता है। यह किसी विशेष प्रोटीन से जुड़ने वाले एंटीबॉडी युग्मों का उपयोग करता है, जिससे प्रोटीन की पहचान और मात्रात्मक निर्धारण होता है1।
   • SomaScan: दूसरी ओर, SomaScan प्लेटफॉर्म एप्टामर-आधारित प्रौद्योगिकी का उपयोग करता है (एप्टामर किसी विशेष प्रोटीन से जुड़ने वाले छोटे एकल-रज्जुक DNA या RNA अणु होते हैं)2।

2. मापन परिशुद्धता और विश्लेषणात्मक सीमा:

   • यह दिखाया गया है कि Olink प्लेटफॉर्म में लक्ष्य प्रोटीनों के लिए उच्च विशिष्टता और बड़ी संख्या में फेनोटाइपिक संबंध हैं3।
   • दूसरी ओर, SomaScan प्लेटफॉर्म को संपूर्ण प्रोटिओम में व्यापक मापन परिशुद्धता और विश्लेषणात्मक सीमा वाला माना जाता है3।

3. सहसंबंध सीमा:

   • प्रोटीन अभिव्यक्ति के मूल्यांकन में Olink और SomaScan के बीच व्यापक सहसंबंध सीमा दिखाई गई है। इसका अर्थ है कि चूंकि दोनों प्लेटफॉर्म भिन्न प्रौद्योगिकियों का उपयोग करते हैं, इसलिए एक ही प्रोटीन भिन्न परिणाम दिखा सकता है4।

ये अंतर किसी अध्ययन के डिज़ाइन और उद्देश्य के अनुसार यह तय करने में एक कारक हो सकते हैं कि कौन-सा प्लेटफॉर्म चुना जाए। साथ ही, ये अंतर विभिन्न प्लेटफॉर्म का उपयोग करके प्राप्त अध्ययन परिणामों की व्याख्या को भी प्रभावित कर सकते हैं।

reference

1. https://www.nature.com/articles/s41586-023-06563-x
2. https://www.nature.com/articles/s41467-021-27164-0#:~:text=Here%2C%20we%20integrate%20two%20partly,phenotypic%20consequences%20of%20hundreds%20of
3. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm5164#:~:text=Across%20these%20studies%2C%20we%20show,INTRODUCTION
4. https://www.nature.com/articles/s41374-022-00830-7#:~:text=However%2C%20compared%20with%20antibody,chronic%20obstructive%20pulmonary%20disease%20and