Individuell seltene, aber kollektiv häufige Schwankungen bei der Kopienzahl mittlerer Größe können laut einer Studie in der JAMA-Ausgabe vom 26. Mai negativ mit dem Bildungsstand in Verbindung gebracht werden. Copy Number Variations (CNVs) sind Regionen des Genoms, die sich in der Anzahl der DNA-Segmente unterscheiden.
Die Datenbank genomischer Varianten katalogisiert ungefähr 2,4 Millionen DNA-CNVs. Einige von ihnen wurden zuvor als ursächlich für eine Vielzahl von Merkmalen und Zuständen angesehen. Laut Hintergrundinformationen im großen Artikel (definiert als größer als 500 kb) wurden rezidivierende CNVs insbesondere mit Entwicklungsverzögerungen und geistiger Behinderung (gekennzeichnet durch eingeschränkte intellektuelle Funktionen und beeinträchtigtes Anpassungsverh alten im Alltag) bei symptomatischen Personen in Verbindung gebracht, die im klinischen Umfeld festgestellt wurden.
Alexandre Reymond, Ph. D., und Katrin Männik, Ph. D., von der Universität Lausanne, Schweiz, und Kollegen nutzten die Bevölkerungsbiobank Estlands, die Proben von 52.000 Teilnehmern enthält, um die Folgen von CNVs in einer vermutlich gesunden Population. Hausärzte untersuchten die Teilnehmer und füllten einen Fragebogen mit gesundheits- und lebensstilbezogenen Fragen sowie gemeldeten Diagnosen aus. Beispielsweise waren Informationen zum erreichten Bildungsniveau der Teilnehmer verfügbar. Die Kopienzahl-Variantenanalyse wurde an einer Zufallsstichprobe von 7.877 Personen durchgeführt und Genotyp-Phänotyp-Assoziationen mit Bildung und Krankheitsmerkmalen wurden bewertet. Der Phänotyp ist ein Merkmal eines Individuums, das das Ergebnis der Wechselwirkung zwischen der genetischen Ausstattung (Genotyp) der Person und ihrer Umgebung ist.
Von den 7.877 in der estnischen Kohorte identifizierten die Forscher 56 Träger wiederkehrender großer CNVs, die mit bekannten Syndromen assoziiert sind. Viele dieser Personen hatten ähnliche phänotypische Merkmale wie symptomatische Personen, die in früheren klinischen Studien festgestellt wurden.
Eine genomweite Auswertung seltener CNVs mittlerer Größe (Häufigkeit ≦ 0,05 Prozent; ≧ 250 kb) identifizierte 831 Träger (10,5 Prozent) in der getesteten Populationsstichprobe. Diese Gruppe von Trägern hatte eine erhöhte Prävalenz von geistiger Behinderung und einen geringeren Bildungsabschluss. Elf von 216 (5,1 Prozent) der Träger mit einer Deletion von mindestens 250 kb und 5,9 Prozent der Träger mit einer Duplikation von mindestens 1 Mb hatten eine geistige Behinderung, verglichen mit 1,7 Prozent in der estnischen Kohorte ohne nachgewiesene CNVs.
Von den Deletionsträgern haben 33,5 Prozent keinen Highschool-Abschluss, während 39,1 Prozent der Duplikationsträger keinen Highschool-Abschluss haben, verglichen mit 25,3 Prozent in der estnischen Gesamtbevölkerung. Diese Beweise für einen Zusammenhang zwischen seltenen CNVs mittlerer Größe und niedrigerem Bildungsniveau wurden weiter durch Analysen von Kohorten gestützt, darunter eine intellektuell hochfunktionale Gruppe von Esten und drei geografisch unterschiedliche Bevölkerungsgruppen im Vereinigten Königreich, den Vereinigten Staaten und Italien.
"Die Replikation dieser Ergebnisse in weiteren Bevölkerungsgruppen ist angesichts der potenziellen Auswirkungen dieser Beobachtung auf die Genomforschung, die klinische Versorgung und die öffentliche Gesundheit gerechtfertigt."
Editorial: Kognitive Phänotypen und Variationen der genomischen Kopienzahl
"Die von Mannik et al. berichteten Ergebnisse weisen darauf hin, dass individuell seltene, aber kollektiv häufig vorkommende CNVs mittlerer Größe zur Varianz der Bildungsabschlüsse beitragen", schreibt James R. Lupski, M. D., Ph. D., D. Sc., vom Baylor College of Medicine, Houston, in einem begleitenden Leitartikel.
"Dieser Phänotyp ist ein objektiv quantifizierbares Merkmal, das die Anordnung einer genomischen Studie auslösen könnte, die zum Nachweis von CNV in der klinischen Versorgung geeignet ist. Mit der Erkennung einer potenziell kausalen Mutation bei einem Individuum könnten maßgeschneiderte Verh altens- und Aufklärungsmaßnahmen eingeleitet werden mit Patienten und Familie, die die Bildungsergebnisse verbessern könnten. Obwohl es nicht möglich ist, das Genom einer Person zu verändern, könnte die Identifizierung von Personen mit CNVs im Zusammenhang mit kognitiven Phänotypen eine Gelegenheit bieten, ihnen zu helfen, ihr volles Potenzial auszuschöpfen."
