Bestimmung des COPD-Risikos: Neues Tool verbessert Vorhersage bei Personen nichteuropäischer Abstammung

Eine US-amerikanische Arbeitsgruppe hat eine bessere Möglichkeit entwickelt, das Risiko für eine Chronisch-obstruktive Lungenerkrankung (COPD) bei Menschen nichteuropäischer Abstammung zu bestimmen.

Erste Tests mit dem neuen, umfassenderen Tools zeigten, dass es eine bessere Vorhersage einer COPD sowohl für Afroamerikaner als auch für starke Raucher zulässt als bestehende Modelle. Letztere basieren auf genetischen Informationen, die größtenteils von Menschen europäischer Abstammung gesammelt wurden. Wie die Entwickler des Tools erklären, kann ihr Ansatz es nun ermöglichen, das COPD-Risiko bei Personen unterschiedlicher Abstammung vorherzusagen.

„Unsere Studie zeigt die Möglichkeit, aus groß angelegten genetischen Studien zu lernen, die hauptsächlich mit Personengruppen europäischer Abstammung durchgeführt werden, und dann Vorhersagemodelle zu entwickeln, die zur Vorhersage des genetischen Risikos in Gruppen mit von anderswo stammenden Vorfahren verwendet werden können“, erklärt Dr. Ani W. Manichaikul vom Center for Public Health Genomics and Department of Public Health Sciences der University of Virginia (USA). „Während sich die aktuelle Studie auf die Risikovorhersage für COPD konzentriert, versuchen wir bereits, ähnliche Ansätze anzuwenden, um die Vorhersage des genetischen Risikos auch für andere Erkrankungen zu verbessern.“

Das genetische Risiko von Patienten, an COPD und anderen häufigen Leiden zu erkranken, kann anhand polygener Risiko-Scores (PRS) vorhergesagt werden. Dabei wird die Gesamtzahl der natürlich vorkommenden Genvariationen einer Person betrachtet, die sie für eine Krankheit prädisponieren – in diesem Fall für die COPD. Bislang waren in den meisten groß angelegten genetischen Studien zum Risiko von Erkrankungen Personengruppen bestimmter Abstammungen, beispielsweise Afroamerikaner und Amerikaner mit hispanischen Vorfahren schlechter repräsentiert, was zu einer ungenauen Vorhersage des Krankheitsrisikos für diese Gruppen führt.

Manichaikul und ihre Mitarbeiter überlagerten genetische Daten mit anderen molekularen Messungen aus einer in Bezug auf die Abstammung diversen Personengruppe: Die US-amerikanischen Probanden hatten europäische, afroamerikanische oder hispanische Vorfahren. Auf dieser Grundlage entwickelten die Forschenden den „PrediXcan-derived polygenic Transcriptome Risk Score“ (PTRS). Dieser neue Ansatz beinhaltet viel mehr Informationen über die kumulativen Auswirkungen von Genvariationen in verschiedenen Personengruppen. Das Ergebnis ist ein Modell, das „eine direktere Verbindung zur zugrunde liegenden Krankheitsbiologie aufweist als herkömmliche PRS-Ansätze“, berichten die Wissenschaftler.

Die Arbeitsgruppe testete ihr neues Tool, indem sie dessen Fähigkeit zur Vorhersage einer COPD bei Zehntausenden Personen analysierte, die an Studien des Programm Trans-Omics for Precision Medicine (TOPMed) teilgenommen hatten. Die Forschenden stellten fest, dass PTRS bei der Vorhersage einer COPD bei Afroamerikanern sowie bei der Vorhersage einer mittelschweren bis schweren COPD bei starken, langjährigen Rauchern besser war als bisherige PRS. Vor dem Hintergrund, dass der PTRS entwickelt wurde, um nichteuropäische Bevölkerungsgruppen besser abzubilden, war es möglicherweise nicht überraschend, dass der neue Score bei der Vorhersage einer COPD bei Personen europäischer Abstammung weniger effektiv war als der PRS. Die Verfügbarkeit mehrerer „Kristallkugeln“ zur Vorhersage einer COPD in verschiedenen Bevölkerungsgruppen sei aber ein wichtiger Schritt hin zu einer echten Präzisionsmedizin, meinen die Forschenden.

„Bisher haben wir gezeigt, dass wir durch aufbauend auf genomischen Daten in Kombination mit Genexpressionsdaten von Personen verschiedener Abstammung die Vorhersage des genetischen Risikos für einige Personen verbessern können“, bilanziert Manichaikul.