Pelnas:
- Gebėjimas suprasti VCF formatą, HGVS žymėjimą (c./p./g.) ir ACMG patogeniškumo kriterijus bei turėti dirbtinį intelektą, parengti įrodymų projektą
- Galimybė asmeniškai patikrinti kiekvieną ACMG įrodymą (populiacijų dažnis, in silico, segregacija, literatūra) tokiuose šaltiniuose kaip ClinVar ir gnomAD
- Gebėjimas taikyti genomo versijos gaudymo ir koordinavimo sistemos klaidų principus bei nepalikti galutinės patogeniškumo klasifikacijos dirbtiniam intelektui
Individo genomas nuo atskaitos skiriasi milijonais taškų; Dauguma šių skirtumų yra nekenksmingi („gerybiniai“), kai kurie sukelia ligas („patogeniniai“). Variantų interpretavimas yra užduotis nuspręsti, kuriai klasei priklauso skirtumas, ir tai yra klinikinės genetikos pagrindas. Šiame skyriuje išmoksite naudoti dirbtinį intelektą (AI) kaip įrodymų rinkimo, apibendrinimo ir rengimo asistentą interpretuojant variantus; bet jūs sužinosite, kodėl galutinis sprendimas dėl patogeniškumo visada turi būti patvirtintas ekspertų.
Pirmas kritinis įspėjimas: paklauskite AI „ar šis variantas yra patogeniškas? Niekada nepasitikėkite vieno žodžio atsakymu, kurį užduodate. AI gali užtikrintai pasakyti klasę be įrodymų; gali atitikti varianto populiacijos dažnį, ankstesnius klinikinius įrašus ar funkcinius tyrimus. Teisingas požiūris yra naudoti AI kuriant įrodymų sistemą ir asmeniškai patikrinti kiekvieną įrodymą pirminiame šaltinyje.
Pagrindinės sąvokos
- VCF (Variant Call Format): standartinis failo formatas, kuriame pateikiami variantai pavyzdyje; Kiekvienoje eilutėje yra chromosomos, padėtis, atskaitos bazė, alternatyvi bazė ir kokybės informacija.
- HGVS žymėjimas: Standartinis rašymo formatas su variantais. c. jo padėtis kodavimo sekoje, p. baltymų pasikeitimas, g. Nurodo genominę vietą. Pavyzdžiui, NM_000546.6:c.743G>A ir p.Arg248Gln.
- gnomAD: duomenų bazė, renkanti šimtų tūkstančių žmonių variantų dažnius; Tai parodo, koks dažnas variantas visuomenėje. Įprasti variantai paprastai nėra patogeniški.
- ClinVar: vieša duomenų bazė, kurioje renkamos klinikinės variantų interpretacijos.
- ACMG/AMP kriterijai: Amerikos medicinos genetikos koledžo įrodymų sistema, skirstanti variantą į penkias klases: patogeninis, tikėtinas patogeninis, neapibrėžtos reikšmės variantas (VUS), galbūt gerybinis, gerybinis.
ACMG įrodymų kodai: trumpas žemėlapis
ACMG sistema apibrėžia įrodymų kodus patogenine kryptimi (PVS, PS, PM, PP) ir gerybine kryptimi (BA, BS, BP); Jie kartu nustato klasę. AI gerai paaiškina, ką šie kodai reiškia, tačiau turite patikrinti duomenis, kurie iš tikrųjų yra įdiegti.
Kodas
Reikšmė (santrauka)
Kur patikrinti šaltinį
PVS1
Labai tvirti įrodymai, lemiantys funkcijos praradimą (pvz., ankstyvas nutraukimas)
Nuorašas, domenas, geno ir ligos ryšys
PS1/PS3
Ta pati aminorūgštis / funkcinis tyrimas kaip žinomas patogeniškas
ClinVar, recenzuotas funkcinis straipsnis
PM2
Labai retas / populiacijose nėra
gnomAD dažnis
PP3/BP4
Skaičiavimo prognozė patogenine/gerybine kryptimi
Įvertinimo įrankiai (konsensusas)
BA1/BS1
Dažnis per didelis, kad būtų patogeniškas
gnomAD dažnis
BP6/PP5
(Neberekomenduojama) pasikliauti kažkieno interpretacija
—
Patarimas: PM2 (retenybė) ir BA1/BS1 (įprastumas) sprendimai yra tiesiogiai pagrįsti gnomAD dažniu ir yra lengviausiai patikrinami įrodymai. Pirmiausia žiūrėkite variantą gnomAD; Variantas, paplitęs daugiau nei 1 % gyventojų, greičiausiai nėra patogeniškas.
Žingsnis po žingsnio: AI padedamas variantų interpretavimas
1. Pataisykite variantą prie standartinio žymėjimo. Patikslinkite genomo versiją, nuorašą ir HGVS vaizdą. Variantas iš AI tiek c. abu p. abu g. , tada patvirtinkite jį naudodami tikrinimo priemonę (pvz., VariantValidator).
2. Leiskite AI sukurti įrodymų sistemą. Kiekvienam ACMG kodui „kokius duomenis turėčiau peržiūrėti?“ Tegul AI atsako į klausimą, bet dar nenurodykite klasės.
3. Patikrinkite visus įrodymus pirminiame šaltinyje. gnomAD dažnis, ClinVar įrašas, funkcinis tyrimas – atidarykite ir perskaitykite juos visus patys. Patikrinkite AI teiginį „not available in gnomAD“ ieškodami jo „gnomAD“.
4. Sujunkite kodus ir ištraukite klasę. ACMG derinimo su AI taisyklių projektas; Bet tegul ekspertas patvirtina galutinę klasę.
5. Sąžiningai praneškite apie VUS. Jei įrodymų nepakanka, klasė yra „Neaiškios reikšmės“; Klaidinga laikyti jį patogenišku ar gerybiniu.
trys mini dėklai
1 atvejis – Suplanuotas dažnis. Ekspertas paklausė AI apie gnomAD varianto dažnį; „0,002 %“, – sakė AI. Kai ekspertas jį apžiūrėjo pačiame gnomAD, jis nustatė, kad varianto dažnis buvo 1,3 %, o tai reiškia, kad BS1 (stiprus gerybine kryptimi) įrodymai galioja ir variantas greičiausiai buvo nekenksmingas. Dėl dirbtinio intelekto sukurto žemo dažnio variantas klaidingai pasirodė retas.
2 atvejis – netikras funkcinis tyrimas. Tyrėjas norėjo įdiegti PS3 (funkcinį įrodymą) variantui; AI pateikė įtikinamą straipsnio eilutę. Kai tyrėjas ieškojo PubMed, jis nustatė, kad tokio straipsnio nėra. Klaidingas priskyrimas sugrius įrodymų grandinę.
3 atvejis – gautas patvirtinimas. Genetinis konsultantas iš naujo įvertino „galimai patogenišką“ AI variantą. YZ atkreipė dėmesį į naujai pridėtus prieštaringus komentarus apie ClinVar; Konsultantas atidarė ClinVar, pamatė, kad dvi laboratorijos aptiko VUS variantą, ir atnaujino ataskaitą. Čia dirbtinis intelektas padėjo primindamas apie atnaujinimą, kuris galėjo likti nepastebėtas, bet vėlgi, žmogus priėmė sprendimą.
Keturi kopijuojami šablonai
1) Įrodymų sistemos sudarymas (neverčiant klasės pasakyti):
Jūsų vaidmuo: klinikinių variantų interpretavimo asistentas. Nustatykite ACMG / AMP įrodymų sistemą šiam variantui: [genomo versija, nuorašas, HGVS]. Dėl kiekvieno galimo įrodymų kodo (PVS1, PS1-4, PM1-6, PP1-5, BA1, BS1-4, BP1-7) „į kokius duomenis turėčiau žiūrėti, kokiame šaltinyje tai pritaikyti? Rašyti. DAR nesakyk klasės; tiesiog nurodykite, kokių duomenų reikia.
2) gnomAD/ClinVar patvirtinimo planas:
Žingsnis po žingsnio parašykite, ko tiksliai turėčiau ieškoti „gnomAD“ ir „ClinVar“ tokiam variantui: [variantas]. Paaiškinkite, kuris populiacijos dažnio slenkstis atitinka kurį ACMG kodą. Jūs nesukuriate vertybių; pasakyk kur tai rasti.
3) Klasės planas (patvirtintas aš):
Pateikiau šiuos patikrintus įrodymus: [yra PM2, yra PP3, nėra BS1...]. Pagal ACMG derinio taisykles surašykite galimą klasę ir pagrindimą. Nedvejodami sakykite „VUS“, jei įrodymų nepakanka. Patvirtinsiu galutinį sprendimą.
4) Ataskaitos projektas:
Išverskite šią klasifikaciją į ataskaitos pastraipą paprasta kalba, tinkama pacientui ir gydytojui: [variantas, klasė, pagrindiniai įrodymai]. Neperdėti tvirtinimų apie tikrumą; jei yra neaiškumų, tai aiškiai nurodykite. Dėl klinikinio sprendimo kreipkitės į specialistą.
Silpnas raginimas / Stiprus raginimas
Silpna: „Ar TP53 c.743G>A yra patogeniškas?
Problema: nėra genomo versijos / nuorašo, nereikia įrodymų, AI gali tiesiog pasakyti klasę ir nustatyti dažnį.
Stiprus: „Nustatykite GRCh38, TP53 NM_000546.6:c.743G>A (p.Arg248Gln) ACMG įrodymo sistemą; nurodykite, ko ieškoti, kuriame šaltinyje kiekvienas kodas, vertės pritaikymas, klasės juodraštis, kai jį patvirtinsiu“.
Kodėl tai galinga: kontekstas aiškus, įrodymų kelias atviras, prasimanymo laukas susiaurėjęs, sprendimas žmogaus rankose.
Dažnos klaidos
- Remdamiesi vieno žodžio atsakymu apie patogeniškumą. Tam tikra klasė be įrodymų grandinės yra bevertė.
- Nepavyko patikrinti dažnumo ir priskyrimo. gnomAD dažnis ir straipsnių citatos gali būti pritaikytos; Atidarykite patys.
- Vengti VUS. Sakyti „patogeninis/gerybinis“, kai įrodymų nepakanka, yra klinikinė klaida.
- Genomo versijos / nuorašo maišymas. Neteisingas nuorašas, neteisingas c. Tai reiškia vietą.
- Praleidžiamas ClinVar atnaujinimas. Interpretacijos laikui bėgant keičiasi; Patikrinkite naujausią įrašą.
Atsargiai: ACMG kodų derinimas yra pagrįstas taisyklėmis, tačiau reikalauja eksperto sprendimo; Tie patys įrodymai gali turėti skirtingą svorį skirtinguose genų ligų kontekstuose. AI derinys yra planas, o ne galutinis žodis.
Gylis: teisingai nuskaito VCF liniją ir dažnio slenksčius
Net vienoje VCF failo eilutėje yra daug spąstų. Eilutės pavyzdys: 17 43091983. G A 60 PASS AF=0,0003;DP=45 GT:AD 0/1:22,23. Galite leisti AI paaiškinti čia esančius laukus, tačiau tris punktus patvirtinkite patys. Pirma, kuriai genomo versijai priklauso chromosomų padėties pora? Tas pats variantas rodomas kitoje GRCh37 ir GRCh38 vietoje; Nenurodant versijos, vieta neturi prasmės. Antrasis yra GT (genotipo) domenas: 0/1 heterozigotinis, 1/1 homozigotinis; Sergant recesyvine liga, vienas heterozigotinis variantas nėra paaiškinamas. Trečia, DP (skaitymo gylis) ir AD (alelio gylis): mažas gylis (pvz., DP=8) kelia abejonių dėl varianto skambučio; Technika gali būti klaidingai teigiama. AI paaiškina šiuos laukus formaliai, bet „ar šis skambutis patikimas? Sprendimas yra jūsų.
Konkretus dažnio slenksčių pavyzdys: ekspertas norėjo taikyti PM2 (retenybė) retos ligos, turinčios recesyvinį paveldėjimą, variantui. Dirbtinis intelektas sakė: „gnomAD jo neturi, PM2 tikrai“. Kai ekspertas atidarė gnomAD, jis nustatė, kad šio varianto dažnis subpopuliacijoje buvo 0,8 % – pakankamai didelis, kad būtų galima atmesti PM2, atsižvelgiant į ligos paplitimą. Dažna klaida yra žiūrėti į bendrą populiacijos dažnį ir praleisti subpopuliacijas.
Alelių dažnis (populiacija)
Tipiškas ACMG komentaras
pastaba
Nėra / labai retai
Gali palaikyti PM2
Taip pat pažiūrėkite į subpopuliacijas
Didesnis nei ligų paplitimas
BS1 (gerybinis stiprus)
Svarbus yra recesyvinis ir dominuojantis skirtumas
didesnis nei 5 proc.
BA1 (nepriklausomas gerybinis)
Beveik tikrai nekenksmingas
5) VCF linijos valdymo šablonas:
Paaiškinkite toliau pateiktą VCF eilutę pagal lauką, bet nedarykite patikimumo sprendimo: interpretuokite genomo versiją, GT (zigotiškumą), DP ir AD laukus atskirai. Išvardykite atvejus, kai šis skambutis gali būti techniškai abejotinas. Eilutė: [įklijuoti].
Apibendrinant
- Variantų aiškinimas pagrįstas įrodymais; AI yra galingas rengiant ir apibendrinant įrodymus, tačiau klasės sprendimas priklauso nuo eksperto.
- Bet kokie įrodymai (gnomAD dažnis, ClinVar registracija, funkcinis tyrimas) turi būti asmeniškai patikrinti pirminiame šaltinyje.
- Pataisykite variantą pagal genomo versiją, nuorašą ir HGVS; Patvirtinkite naudodami tikrintoją.
- Jei įrodymų nepakanka, sąžiningas atsakymas yra „Neaiškios reikšmės (VUS).
Taikymo užduotis
Pasirinkite pavyzdinį variantą (pvz., gerai žinomą įrašą iš ClinVar). Leiskite AI sukurti įrodymų sistemą naudodami anksčiau pateiktus 1 ir 2 šablonus. Tada atidarykite gnomAD dažnį ir ClinVar pakomentuokite save ir palyginkite juos su AI teiginiais. Atkreipkite dėmesį, ar yra skirtumas tarp AI ir šaltinio bent viename įrodyme ir pateisinkite galimą klasę.
kontrolinis sąrašas
- [ ] Ištaisiau variantą su genomo versija, nuorašu ir HGVS.
- [ ] Aš sukūriau įrodinėjimo sistemą, neverčiau dirbtinio intelekto nuo pat pradžių sakyti klasės.
- [ ] Aš asmeniškai patikrinau gnomAD dažnį.
- [ ] Patvirtinau ClinVar registraciją ir atnaujinimą.
- [ ] Patikrinau funkcinių tyrimų citatas PubMed.
- [ ] Jei įrodymų nepakako, nedvejodamas pasakiau VUS ir pats patvirtinau sprendimą.