Добивки:
- Способност да се разбере форматот VCF, HGVS ознаката (c./p./g.) и критериумите за патогеност ACMG и вештачката интелигенција произведува нацрт на докази
- Способност лично да се потврди секој ACMG доказ (фреквенција на популација, во силико, сегрегација, литература) во извори како ClinVar и gnomAD
- Способност да се применат принципите за фаќање на верзијата на геномот и грешките на системот за координација и не препуштање на конечната класификација на патогеноста на вештачката интелигенција
Геномот на поединецот се разликува од референцата во милиони точки; Повеќето од овие разлики се безопасни („бенигни“), неколку предизвикуваат болест („патогени“). Толкувањето на варијантата е задача да се одлучи во која класа спаѓа разликата и е срцето на клиничката генетика. Во оваа единица, ќе научите како да ја користите вештачката интелигенција (ВИ) како помошник за собирање, сумирање и изготвување докази при толкување на варијанти; но ќе научите зошто конечната одлука за патогеност секогаш треба да биде предмет на стручно одобрување.
Прво критично предупредување: Прашајте ја вештачката интелигенција „дали оваа варијанта е патогена? Никогаш не верувајте на одговорот во еден збор што го прашувате. ВИ може самоуверено да каже класа без докази; може да одговара на популациската фреквенција на варијанта, претходни клинички записи или функционални студии. Точниот пристап е да се користи вештачката интелигенција за да се изгради рамка за докази и лично да се потврди секој доказ од примарниот извор.
Основни концепти
- VCF (Variant Call Format): Стандарден формат на датотека што наведува варијанти во примерок; Секоја линија носи хромозом, позиција, референтна база, алтернативна база и информации за квалитетот.
- HGVS нотација: Стандарден формат на пишување со варијанти. в. неговата позиција во низата за кодирање, стр. промена на протеините, г. Укажува геномска локација. На пример NM_000546.6:c.743G>A и стр.Arg248Gln.
- gnomAD: База на податоци собира варијантни фреквенции од стотици илјади луѓе; Тоа покажува колку е вообичаена варијанта во општеството. Вообичаените варијанти генерално не се патогени.
- ClinVar: Јавна база на податоци што собира клинички толкувања на варијанти.
- Критериуми ACMG/AMP: Систем на докази на Американскиот колеџ за медицинска генетика кој ја дели варијантата во пет класи: патоген, веројатно патоген, варијанта со неизвесно значење (VUS), веројатно бенигна, бенигна.
ACMG кодови за докази: кратка карта
Системот ACMG дефинира кодови на докази во патоген правец (PVS, PS, PM, PP) и во бенигна насока (BA, BS, BP); Тие се здружуваат за да ја одредат класата. ВИ е добра во објаснувањето што значат овие кодови, но мора да ги потврдите податоците за тоа кој код е всушност имплементиран.
Код
Значење (резиме)
Каде да се потврди изворот
PVS1
Многу силни докази кои водат до губење на функцијата (на пр. предвремено прекинување)
Транскрипт, домен, однос ген-болест
PS1/PS3
Истата аминокиселинска/функционална студија како позната патогена
ClinVar, рецензирана функционална статија
PM2
Многу ретко/не е присутно кај популациите
gnomAD фреквенција
PP3/BP4
Пресметковно предвидување во патогена/бенигна насока
Алатки за проценка (консензус)
БА1/БС1
Фреквенцијата е премногу висока за да биде патогена
gnomAD фреквенција
БП6/ПП5
(Веќе не се препорачува) потпирајќи се на туѓо толкување
-
Совет: одлуките за PM2 (реткост) и BA1/BS1 (заедничко) се базираат директно на фреквенцијата на gnomAD и се најлесно проверливите докази. Видете една варијанта прво на gnomAD; Варијанта која преовладува кај повеќе од 1% од популацијата најверојатно не е патогена.
Чекор по чекор: интерпретација на варијанта со помош на вештачка интелигенција
1. Поправете ја варијантата на стандардна нотација. Разјаснете ја верзијата на геномот, преписот и претставувањето на HGVS. Варијанта од AI и двете в. двете стр. и двете г. , потоа потврдете го со валидатор (како VariantValidator).
2. Вештачката интелигенција нека ја изгради рамката за докази. За секој ACMG код, „кои податоци треба да ги погледнам?“ Нека вештачката интелигенција одговори на прашањето - но сè уште не ја одредувајте класата.
3. Проверете ги сите докази на примарниот извор. gnomAD фреквенција, запис ClinVar, функционална студија - отворете ги и прочитајте ги сите сами. Проверете го тврдењето „не е достапно во gnomAD“ на AI со пребарување во gnomAD.
4. Комбинирајте ги шифрите и извадете ја класата. Нацрт правила за комбинација на ACMG со вештачка интелигенција; Но, експертот нека го одобри завршниот час.
5. Пријавете го VUS искрено. Доколку доказите се недоволни, часот е „Несигурно значење“; Грешка е да го туркате како патоген или бениген.
три мини футроли
Случај 1 - Направена фреквенција. Експерт ја праша ВИ за фреквенцијата на варијантата gnomAD; „0,002%,“ рече вештачката интелигенција. Кога експертот го погледнал самиот gnomAD, открил дека фреквенцијата на варијантата е 1,3% - што значи дека доказите за BS1 (силни во бенигна насока) се валидни и варијантата најверојатно била безопасна. Фабрикуваната ниска фреквенција на вештачката интелигенција направи варијантата лажно да изгледа ретка.
Случај 2-Лажна функционална студија. Истражувач сакаше да имплементира PS3 (функционален доказ) за варијанта; Вештачката интелигенција даде убедлива статија по линија. Кога истражувачот пребарувал на PubMed, открил дека не постои таков напис. Лажното наведување би го срушило синџирот на докази.
Случај 3 - Добиена е потврда. Генетски советник повторно проценил „можно патогена“ варијанта со вештачка интелигенција. YZ ги посочи новододадените конфликтни коментари на ClinVar; Консултантот го отвори ClinVar, виде дека две лаборатории ја открија варијантата на VUS и го ажурираше извештајот. Овде, вештачката интелигенција ни помогна потсетувајќи нè на ажурирање што можеби поминало незабележано - но повторно, човекот ја донесе одлуката.
Четири шаблони за копирање
1) Воспоставување рамка за докази (без да го натерате класот да каже):
Вашата улога: асистент за толкување на клиничка варијанта. Поставете ја рамката за докази ACMG/AMP за следната варијанта: [верзија на геном, транскрипт, HGVS]. За секој можен код за докази (PVS1, PS1-4, PM1-6, PP1-5, BA1, BS1-4, BP1-7) „кои податоци треба да ги погледнам, во кој извор, за да го применам ова?“ Напиши. УШТЕ не кажувајте го часот; само наведете кои податоци се потребни.
2) план за потврда на gnomAD/ClinVar:
Напишете чекор по чекор што точно треба да барам во gnomAD и ClinVar за следната варијанта: [варијанта]. Објаснете кој праг на фреквенција на населението одговара на кој ACMG код. Вие не ги измислувате вредностите; кажи ми каде да го најдам.
3) Преглед на часовите (одобрен од мене):
Го дадов следниот потврден доказ: [PM2 е присутен, PP3 е присутен, BS1 е отсутен ...]. Нацртај ја можната класа и оправдување според правилата за комбинација на ACMG. Слободно кажете „VUS“ доколку доказите се недоволни. Ќе ја одобрам конечната одлука.
4) Нацрт извештај:
Преведете ја следнава класификација во став за извештај на едноставен јазик погоден за пациентот и лекарот: [варијанта, класа, клучен доказ]. Не ги преувеличувајте тврдењата за сигурност; ако има несигурност, наведете ја јасно. Упатете се кај специјалист за клиничка одлука.
Слаб промпт / Силен промпт
Слаб: „Дали TP53 c.743G>A е патоген?“
Проблем: Нема верзија/препис на геномот, не се потребни докази, вештачката интелигенција може само да му каже на класата и да ја сочинува фреквенцијата.
Силно: „Поставете ја рамката за докажување ACMG за GRCh38, TP53 NM_000546.6:c.743G>A (стр.Arg248Gln); кажи ми што да барам во кој извор за секој код, одговарање на вредноста, нацртајте ја класата откако ќе ја потврдам“.
Зошто е моќен: Контекстот е јасен, патот до доказите отворен, полето на измислица е стеснето, одлуката е во рацете на личноста.
Вообичаени грешки
- Потпирајќи се на одговорот за патогеност со еден збор. Дадена класа без синџир на докази е безвредна.
- Неуспех да се потврди фреквенцијата и атрибуцијата. фреквенцијата на gnomAD и цитатите на статиите може да се прилагодат; Отворете го сами.
- Избегнување на VUS. Да се каже „патогено/бенигно“ кога доказите се недоволни е клиничка грешка.
- Мешање на верзијата/транскриптот на геном. Неточен препис, неточен в. Тоа значи локација.
- Прескокнување на ажурирањето на ClinVar. Толкувањата се менуваат со текот на времето; Проверете го најактуелниот рекорд.
Внимание: Комбинирањето на ACMG кодовите се заснова на правила, но бара стручна проценка; Истиот доказ може да има различна тежина во различни контексти на генска болест. Комбинацијата на вештачката интелигенција е план, а не последниот збор.
Длабочина: правилно читање на VCF линија и прагови на фреквенција
Дури и една линија во датотека VCF содржи многу стапици. Пример линија: 17 43091983. G A 60 PASS AF=0,0003;DP=45 GT:AD 0/1:22,23. Можете да побарате вештачката интелигенција да ги објасни полињата овде, но самите потврдете три точки. Прво, на која верзија на геномот припаѓа парот хромозом-позиција? Истата варијанта се појавува на различна локација во GRCh37 и GRCh38; Без да се прецизира верзијата, локацијата е бесмислена. Вториот е доменот GT (генотип): 0/1 хетерозиготна, 1/1 хомозиготна; Кај рецесивно заболување, само една хетерозиготна варијанта не е објаснување. Трето, DP (длабочина на читање) и AD (длабочина на алел): малата длабочина (на пр. DP=8) го прави повикот на варијантата сомнителен; Техниката може да биде лажно позитивна. ВИ ги објаснува овие полиња формално, но „дали овој повик е сигурен? Одлуката е ваша.
Конкретен пример за прагови на фреквенција: експерт сакаше да примени PM2 (реткост) на варијанта за ретка болест со рецесивно наследување. Вештачката интелигенција рече, „gnomAD го нема, PM2 сигурно“. Кога експертот го отвори gnomAD, тој откри дека варијантата има фреквенција од 0,8% во субпопулација - доволно висока за да се исклучи PM2, со оглед на распространетоста на болеста. Честа грешка е да се погледне целокупната фреквенција на населението и да се прескокнат подпопулациите.
Фреквенција на алели (популација)
Типичен коментар на ACMG
забелешка
Нема / многу ретко
Може да поддржува PM2
Погледнете ги и подпопулациите
Повисока од преваленцата на болеста
BS1 (бенигна силна)
Рецесивната/доминантната разлика е важна
повисока од 5%
BA1 (независна бенигна)
Речиси сигурно безопасни
5) Шаблон за контрола на линијата VCF:
Објаснете ја следнава линија VCF поле по поле, но немојте да судите за веродостојноста: интерпретирате ја верзијата на геномот, GT (зигозитет), DP и AD полињата одделно. Наведете случаи кога овој повик може да биде технички сомнителен. Линија: [залепи].
Сумирано
- Толкувањето на варијантата е засновано на докази; Вештачката интелигенција е моќна во врамувањето и сумирањето докази, но одлуката на класата зависи од експертот.
- Секој доказ (фреквенција на gnomAD, регистрација на ClinVar, функционална студија) мора да биде лично потврден од примарниот извор.
- Поправете ја варијантата по верзија на геном, транскрипт и HGVS; Потврдете со проверувач.
- Ако доказите се недоволни, искрениот одговор е „Неизвесно значење (VUS).
Задача за апликација
Изберете примерна варијанта (на пр. добро позната плоча од ClinVar). Оставете ја вештачката интелигенција да ја изгради рамката за докази со шаблоните 1 и 2 погоре. Потоа отворете ја gnomAD фреквенцијата и ClinVar коментирајте сами и споредете ги со тврдењата за AI. Забележете дали има разлика помеѓу вештачката интелигенција и изворот во барем еден доказ и оправдајте ја можната класа сами.
листа за проверка
- [ ] Ја поправив варијантата со верзија на геном, транскрипт и HGVS.
- [ ] Ја поставив рамката за докажување, не ја натерав вештачката интелигенција да ја каже класата од самиот почеток.
- [ ] Јас лично ја проверив фреквенцијата на gnomAD.
- [ ] Ја потврдив регистрацијата и ажурираноста на ClinVar.
- [ ] Ги потврдив цитатите за функционална студија во PubMed.
- [ ] Ако доказите беа недоволни, не се двоумев да кажам VUS и сам ја одобрив одлуката.