Айсберг PVS1.
Часть 2: чем LoF отличается от NMD (и при чём тут сам PVS1)
Начнем издалека. Чтобы без слез смотреть на дерево принятия решения от ClinGen, нужно разобраться в четырех независимых сущностях (в виде гномика): LoF, pLoF, NMD и PVS1. Они должны идти в связке, но совпадают далеко не всегда.
1️⃣LoF ≠ NMD
LoF (loss-of-function) — это биологический результат: ген теряет нормальную функцию.
pLoF (predicted loss-of-function) — это варианты, которые предположительно приводят к LoF.
NMD (nonsense-mediated decay) — это клеточный механизм, уничтожающий транскрипты с преждевременными стоп-кодонами.
NMD может приводить к LoF, но LoF совсем не обязан идти через NMD.
Эти термины нельзя использовать как синонимы.
2️⃣Не каждый стоп-кодон вызывает NMD
NMD включается, только если стоп-кодон расположен не в последнем экзоне или не ближе чем 50 п.н. к последнему экзон-экзонному переходу (классическое правило) или >10% от длины транскрипта до конца гена (критерий ClinGen).
Если условия не соблюдены, NMD не включится, и вариант может давать укороченный белок. Такой белок может давать LoF, но еще и dominant-negative (DN) effect, gain-of-function (GoF) или вообще ничего не делать (как безработный админ).
3️⃣LoF может возникнуть и без NMD
Всмысли?😱 А вот так:
🔴 стоп-кодон в последнем экзоне;
🔴 стоп-кодон в единственном экзоне;
🔴фреймшифт, разрушающий критически важный домен;
🔴делеция целого гена;
🔴 нарушение канонического сайта сплайсинга (но об этом мы поговорим в одном из следующих постов…наверное).
То есть NMD — это лишь один путь к LoF, но не обязательный.
4️⃣При чём здесь PVS1
ACMG-2015 трактовали PVS1 легко и приятно: любой pLoF-вариант в LoF-гене = очень сильная поддержка патогенности.
ClinGen полностью это пересмотрел, теперь PVS1 имеет градации: Very Strong / Strong / Moderate / Supporting. PVS1 ослабляется, когда:
🔴 вариант не вызывает NMD;
🔴затронута нетипичная или низкоэкспрессируемая изоформа;
🔴вариант находится в «нечувствительной» к LoF зоне гена;
🔴укороченный белок может быть функционален;
🔴LoF не является доказанным механизмом развития заболевания для этого гена.
5️⃣Когда ген считается LoF-чувствительным (по ClinGen)
LoF считается доказанным механизмом развития заболевания, если выполняются следующие критерии:
1. Для гена описано как минимум несколько патогенных LoF-вариантов, обычно:
🔴 ≥3 независимых pLoF-варианта;
🔴при одинаковом фенотипе;
🔴 у разных неродственных пациентов.
2. Варианты должны быть распределены в разных частях гена, а не все в одном экзоне.
3. Фенотип должен соответствовать потере функции, а не DN/GoF-механизму.
4. Если LoF-варианты встречаются в популяции с высокой частотой → LoF-механизм считается недостоверным.
5. Если ген имеет несколько изоформ → оценка проводится по самой биологически релевантной.
PVS1 можно применять только если LoF-механизм подтверждён по этим критериям.
6️⃣ Почему это нужно в практике
Просто увидеть стоп-кодон — недостаточно. И тут мы переходим к вопросу из предыдущего поста:
1. Запустится ли NMD? (механизм в клетке);
2. Приведёт ли этот вариант к LoF? (биология);
3. Является ли LoF доказанным механизмом развития заболевания для этого гена? (ген-фенотип).
Только если «да» на все три — можно применять PVS1 (на соответствующем уровне).
7️⃣Главное резюме
• NMD ≠ LoF.
• LoF ≠ PVS1.
• Стоп-кодон ≠ патогенность.
Но что тогда делать, если pLoF и LoF не сходятся, но вынести вариант очень хочется? Об этом поговорим в следующий раз.
Думайте. Подписаться.
Скука интерпретатора
Часть 2: чем LoF отличается от NMD (и при чём тут сам PVS1)
Начнем издалека. Чтобы без слез смотреть на дерево принятия решения от ClinGen, нужно разобраться в четырех независимых сущностях (в виде гномика): LoF, pLoF, NMD и PVS1. Они должны идти в связке, но совпадают далеко не всегда.
1️⃣LoF ≠ NMD
LoF (loss-of-function) — это биологический результат: ген теряет нормальную функцию.
pLoF (predicted loss-of-function) — это варианты, которые предположительно приводят к LoF.
NMD (nonsense-mediated decay) — это клеточный механизм, уничтожающий транскрипты с преждевременными стоп-кодонами.
NMD может приводить к LoF, но LoF совсем не обязан идти через NMD.
Эти термины нельзя использовать как синонимы.
2️⃣Не каждый стоп-кодон вызывает NMD
NMD включается, только если стоп-кодон расположен не в последнем экзоне или не ближе чем 50 п.н. к последнему экзон-экзонному переходу (классическое правило) или >10% от длины транскрипта до конца гена (критерий ClinGen).
Если условия не соблюдены, NMD не включится, и вариант может давать укороченный белок. Такой белок может давать LoF, но еще и dominant-negative (DN) effect, gain-of-function (GoF) или вообще ничего не делать (как безработный админ).
3️⃣LoF может возникнуть и без NMD
Всмысли?😱 А вот так:
🔴 стоп-кодон в последнем экзоне;
🔴 стоп-кодон в единственном экзоне;
🔴фреймшифт, разрушающий критически важный домен;
🔴делеция целого гена;
🔴 нарушение канонического сайта сплайсинга (но об этом мы поговорим в одном из следующих постов…наверное).
То есть NMD — это лишь один путь к LoF, но не обязательный.
4️⃣При чём здесь PVS1
ACMG-2015 трактовали PVS1 легко и приятно: любой pLoF-вариант в LoF-гене = очень сильная поддержка патогенности.
ClinGen полностью это пересмотрел, теперь PVS1 имеет градации: Very Strong / Strong / Moderate / Supporting. PVS1 ослабляется, когда:
🔴 вариант не вызывает NMD;
🔴затронута нетипичная или низкоэкспрессируемая изоформа;
🔴вариант находится в «нечувствительной» к LoF зоне гена;
🔴укороченный белок может быть функционален;
🔴LoF не является доказанным механизмом развития заболевания для этого гена.
5️⃣Когда ген считается LoF-чувствительным (по ClinGen)
LoF считается доказанным механизмом развития заболевания, если выполняются следующие критерии:
1. Для гена описано как минимум несколько патогенных LoF-вариантов, обычно:
🔴 ≥3 независимых pLoF-варианта;
🔴при одинаковом фенотипе;
🔴 у разных неродственных пациентов.
2. Варианты должны быть распределены в разных частях гена, а не все в одном экзоне.
3. Фенотип должен соответствовать потере функции, а не DN/GoF-механизму.
4. Если LoF-варианты встречаются в популяции с высокой частотой → LoF-механизм считается недостоверным.
5. Если ген имеет несколько изоформ → оценка проводится по самой биологически релевантной.
PVS1 можно применять только если LoF-механизм подтверждён по этим критериям.
6️⃣ Почему это нужно в практике
Просто увидеть стоп-кодон — недостаточно. И тут мы переходим к вопросу из предыдущего поста:
1. Запустится ли NMD? (механизм в клетке);
2. Приведёт ли этот вариант к LoF? (биология);
3. Является ли LoF доказанным механизмом развития заболевания для этого гена? (ген-фенотип).
Только если «да» на все три — можно применять PVS1 (на соответствующем уровне).
7️⃣Главное резюме
• NMD ≠ LoF.
• LoF ≠ PVS1.
• Стоп-кодон ≠ патогенность.
Но что тогда делать, если pLoF и LoF не сходятся, но вынести вариант очень хочется? Об этом поговорим в следующий раз.
Думайте. Подписаться.
Скука интерпретатора