Genom Çapında İlişki Analizi (GWAS)
Genom çapında ilişki analizi (Genome-wide association study veya GWAS), farklı bireylerdeki genom çapındaki genetik varyasyon setlerinin herhangi bir özellik (trait) ile ilişkili olup olmadığını belirlemek amacıyla yürütülen gözlemsel bir çalışmadır. GWAS çalışmaları genellikle tekil nükleotid polimorfizmleri (SNP’ler) ile majör insan hastalıkları gibi özellikler arasındaki ilişkilere odaklanmakla birlikte, diğer genetik varyantlara ve farklı organizmalara da uygulanabilmektedir.
İnsan verileri üzerinde uygulandığında GWAS çalışmaları, belirli bir özellik veya hastalık için farklı fenotiplere sahip katılımcıların DNA’sını karşılaştırır. Bu yaklaşım fenotip öncelikli (phenotype-first) olarak adlandırılır; çünkü katılımcılar genotiplerine göre değil, klinik belirtilerine göre sınıflandırılır. Örneğin, bir hastalığa sahip kişiler (vaka) ve benzer özelliklere sahip ancak hastalıksız kişiler (kontrol) veya yüksek/düşük kan basıncı gibi farklı fenotiplere sahip bireyler karşılaştırılabilir.
Her katılımcıdan alınan DNA örneğinden, SNP dizileri kullanılarak milyonlarca genetik varyant okunur. Eğer belirli bir varyant türünün (bir alelin) hastalıklı bireylerde istatistiksel olarak daha sık görüldüğü kanıtlanırsa, bu varyant hastalıkla ilişkili kabul edilir. Bu şekilde tanımlanan SNP’ler, insan genomunda hastalık riskini etkileyebilecek bölgeleri işaretlemek için kullanılır.
GWAS çalışmaları tüm genomu incelediği için, belirli ve önceden belirlenmiş küçük genetik bölgeleri test eden yöntemlerin aksine aday odaklı olmayan (non-candidate-driven) bir yaklaşım sunar. Bu metodoloji, gen spesifik aday odaklı çalışmalardan ayrılır. GWAS çalışmaları DNA’da hastalıkla ilişkili SNP’leri ve diğer varyantları tanımlayabilse de, tek başlarına hangi genlerin nedensel (causal) olduğunu belirleyemezler.
2002 yılında yayınlanan ilk başarılı GWAS çalışması miyokard enfarktüsü üzerine yapılmıştır. Bu çalışma tasarımı daha sonra 2005 yılında yaşa bağlı maküler dejenerasyon hastalarını inceleyen önemli bir çalışmada uygulanmış ve sağlıklı kontrollere kıyasla anlamlı derecede farklılaşan iki SNP tespit edilmiştir. 2017 yılı itibarıyla, 3.000’den fazla insan GWAS çalışması 1.800’den fazla hastalık ve özelliği incelemiş, binlerce SNP ilişkisi bulunmuştur.
Nadir genetik hastalıklar hariç bu ilişkiler genellikle zayıf olsa da, her bir ilişki tek başına büyük riskleri açıklayamasa bile, kritik genler ve yollar hakkında önemli bilgiler sunar. Bu bulgular toplu olarak değerlendirildiklerinde biyolojik süreçlerin anlaşılmasında önemli rol oynarlar.
Görsel Kaynağı: Wikimedia Commons