A GENETIKA ÉS A GENETIKAI EPIDEMIOLÓGIA ALAPFOGALMAI, ORVOSI CIKKEK OLVASÁSA ÉS ÍRÁSA Dr Füst György.

Az előadások a következő témára: "A GENETIKA ÉS A GENETIKAI EPIDEMIOLÓGIA ALAPFOGALMAI, ORVOSI CIKKEK OLVASÁSA ÉS ÍRÁSA Dr Füst György."— Előadás másolata:

1 A GENETIKA ÉS A GENETIKAI EPIDEMIOLÓGIA ALAPFOGALMAI, ORVOSI CIKKEK OLVASÁSA ÉS ÍRÁSA
Dr Füst György

2 NET, számítógépes terem
VIZSGA 1. Számítógépes feladat, az eredmények beírása a vizsgalapba, eredmény értelmezése 2. Feladatlap néhány eldöntendő kérdéssel, ill. egyszerűbb számítással 3. Szóbeli vizsga, 1 előadás=1 tétel 2010 június 23, csütörtök, 16.30 2010 július 7 csütörtök 16.30 NET, számítógépes terem

3 GÉNEK, STB Genom Kromoszóma Gén
Allél (génvariáns), homozigóta, heterozigóta Haplotípus Kiterjesztett haplotípus Mendel szabályok, domináns, recesszív öröklődés

4 Az allél-gyakoriság kiszámítása
Az egészséges izlandi populációban vizsgáltuk a Hsp-70-2 A>G génpolimorfizmus két alléljének gyakoriságát. AA homozigóta: 50 (54.9%), AG heterozygota: 28 (30.8%), GG homozygota: 13 (14.3%). Mennyi a G allél gyakorisága a vizsgált 91 emberben?. A 91 embernek összesen 182 hsp70-2 allélja van. Ezekből 13x = = 54 a G allél. Gyakorisága: 54/182= (0.30). Az A allél gyakorisága = 1- 0,297 = (0,70).

5 A Hardy-Weinberg egyensúly
Egy ideális populációban minden egyed azonos valószínűséggel párosodhat bármely más egyeddel (pánmixis). Mivel az egyedek párválasztásának modellünkben nincs hatása a következő nemzedék allélgyakoriságára, az allélgyakoriság kizárólag a gamétákban lévő allélek gyakoriságától függ. (A szemléletesség kedvéért elképzelhetünk egy óriási tavat, amelyben nagyon sok hal él. A nőstények és hímek párzáskor a vízbe eresztik ivarsejtjeiket, amelyek eredetüktől függetlenül, véletlenszerűen egyesülnek.)

6 A Hardy-Weinberg egyensúly (folyt.)
Vizsgáljuk egyetlen lokusz két alléljának (A és a) gyakoriságát két egymást követő generációban. Az első generációban legyen A allél relatív gyakorisága p(A), a allélé pedig q(a). A két relatív gyakoriság összege 1, tehát p = 1 - q. Egy gaméta vagy az egyik, vagy a másik allélt hordozza, így az A allélt hordozó gaméták gyakorisága p, az a allélt hordozó gaméták gyakorisága q. Milyen arányban lesz jelen A és a allél a következő generáció gamétáiban? AA genotípusú zigóta akkor jön létre, ha két A allélt hordozó gaméta találkozik. Két A allélt hordozó gaméta találkozásának valószínűsége p x p= p2 . Ugyanígy, aa genotípusú zigóták q2 valószínűséggel keletkeznek. Aa genotípusú egyedek kétféleképpen jöhetnek létre: egyrészt úgy, hogy A allélt hordozó hímivarsejt találkozik a allélt hordozó petesejttel, aminek valószínűsége p x q, illetve úgy, hogy a allélt hordozó hímivarsejt találkozik A allélt hordozó petesejttel, aminek valószínűsége q x p. A két valószínűség összege 2pq.

7 A Hardy-Weinberg egyensúly (folyt.)
Az egyes genotípusok létrejöttének valószínűsége és így arányuk a populációban a következőképpen várható: p2AA + 2pqAa + q2aa = 1. (1) azaz (p + q)2 = 1

8 A Hardy-Weinberg egyensúly (folyt.)
Ideális populációban az utódnemzedékben az allélek gyakorisága azonos a szülői nemzedék allélgyakoriságával. Az allélgyakoriságok állandóságának tételét egymástól függetlenül két kutató bizonyította, nevük után az összefüggést Hardy-Weinberg aránynak, vagy Hardy-Weinberg egyensúlynak nevezik.

9 Megfelelnek-e az izlandi populációban talált allélgyakoriságok a Hardy-Weinberg egyensúlynak?
Az A ill G allél gyakorisága (p, ill q): 0,70, ill. 0,30. Ha a H-W egyensúly fennáll, akkor az AA homozigoták p2, azaz 0,702=0.49 arányban kellene lenniük 0.49x91=44,59, azaz 45 ember kell, hogy AA homozigota legyen. A kapott érték: 50. A heterozígoták várt száma: 2pq, azaz 2x0,7x0,3=0.42x91= 38,22=38. A kapott gyakoriság: 28. A GG homozigótákra vonatkozó várt és kapott gyakoriság: 8 ill. 13. Fennáll-e H-W egyensúly? Számítás khi-négyzet próbával

10 Várt Kapott AA 45, 50, AG 38, 28, GG 8, 13, WEB: Chi-square Chi-square, df 2.969, 2 P value ,2266 P value summary ns One- or two-sided NA Statistically significant? (alpha<0.05) No

11 A kapcsoltsági egyensúly (linkage disequilibrium, LD)
Két (vagy több) lokusz együttes vizsgálatakor az első kérdés az, hogy az egyik lokuszon vett genotípus korrelál-e a másikon vett genotípussal: pl. az A1A1 egyedek között gyakoribb-e a B1B1 genotípus, mint mondjuk az A2A2 egyedek között, vagy az A1 allélt hordozó gaméták gyakrabban hordoznak B1 allélt, mint az A2 gaméták. Ha nincs ilyen korreláció a lokuszok között, akkor azt mondjuk, hogy a lokuszok kapcsoltsági egyensúlyban vannak. Ilyenkor egy gaméta pA valószínűséggel hordoz A1 allélt, és ettől függetlenül pB valószínűséggel rendelkezik B1 alléllel: az A1B1 gaméták gyakorisága tehát pApB. Ha a lokuszok nincsenek kapcsoltsági egyensúlyban, akkor az A1 gaméták gyakrabban (vagy ritkábban) hordoznak B1 allélt, az A1B1 gaméták gyakorisága eltér a pApB szorzattól. A kapcsoltsági egyensúlytól való eltérés mértéke az ún. linkage disequilibrium (D), melyet úgy számítunk ki, hogy az A1B1 gaméták tényleges gyakoriságából levonjuk a pApB szorzatot.

12 LD (folyt.) Véletlenszerűen párosodó populációkban a linkage disequilibrium a rekombináció révén fokozatosan csökken. Ha pl. egy A1B2 kromoszóma rekombináción megy át, akkor az A1 allél mellé pB valószínűséggel kerül B1 allél a homológ kromoszómáról, így az A1B1 kromoszómák gyakorisága közelít pApB-hez. Ha a két lokusz szorosan kapcsolt, akkor ritkán történik közöttük rekombináció és a linkage disequilibrium sokáig fennmarad. Még különböző kromoszómákon található lokuszok esetén is csak 50% a rekombináns gaméták gyakorisága, ezért független lokuszoknál D minden generációban feleződik.

13 LD (folyt.) Kapcsoltsági egyensúlytól való eltérést okozhatja szelekció (ha bizonyos allélkombinációk kedvezőek a szelekció során), genetikai sodródás vagy nem véletlenszerű párosodás. Az is lehetséges azonban, hogy a linkage disequilibriumhoz vezető ok már megszűnt, csak nem volt még elég idő a kapcsoltsági egyensúly beállásához. Tartósan megmaradó linkage disequilibrium a rekombináció akadályozottságára utalhat: pl. kromoszóma-inverziók akadályozzák meg, hogy a rekombináció szétzilálja a koadaptált génkomplexeket ("szupergének"). A kromoszómán fizikailag közel levő lokuszok között gyorsan beálló kapcsoltsági egyensúly arra vall, hogy a két lokusz között nagy rekombinációs gyakoriságot mutató "forró pont" található.

14 LD a Hsp70-2 -1267G és a TNF2 allélok között (MHC, extended haplotypes) az izlandi populációban
hsp AA AG GG TNF2 nincs TNF2 van

15 LD számítás: khi-négyzet próba vagy speciális (pl. Arlequin) szoftverek

16 Chi-square, df 5.534, 2 P value ,0629 P value summary ns One- or two-sided NA Statistically significant? (alpha<0.05) No

17 Gyakorló feladat: fennáll-e LD ugyanezen két allél között a magyar populációban?
hsp AA AG GG TNF2 nincs TNF2 van A khi-négyzet próba P értéke: LD fennáll: igen - nem

18 Gyakorló feladat: fennáll-e LD ugyanezen két allél között a magyar populációban?
hsp AA AG GG TNF2 nincs TNF2 van A khi-négyzet próba P értéke: p=0.0051 LD fennáll: igen - nem

19 Kiterjesztett (extended) haplotípus

20 HAPLO-TÍPUS HLA-A HLA-B HLA-C RAGE -429 (C>T) HSP70 – (A>G) LTA -257 (G>A) HLA-DQ HLA-DR 1a 24 8 7 T G A 2 3 2c 1 C 3b 26 39 4 5 16 5c 49 11 6c 9b 16b 16c 18d 22b 23b 23d 25b 29 44 25d

21 III. RÉSZ. HOGYAN OLVASSUNK ÉS ÍRJUNK ORVOSI CIKKEKET?
Az olvasás egyik célja egy adott témáról való általános tájékozódás. Erre a legcélszerűbb az összefoglaló tanulmányokat elolvasni, mert az élet rövid és mert, ezeket a tanulmányokat olyanok írják akik nagyon értenek a témához és ezért már az összefoglalt dolgozatokat is kritikusan olvassák. Azoknak a témák esetében, amely az olvasót közelebbről érintik (egy az orvos által elôször diagnosztizált betegség, új gyógyszer, szűkebb kutatási téma) az olvasó feladata a cikkek kritikai értékelése (ennek hiszek, ennek nem). Ilyenkor arra is törekszünk, hogy a legújabb cikkeket is megismerjük.

22 A kritikai szemlélet a cikk minden részére ki kell terjedjen
A kritikai szemlélet a cikk minden részére ki kell terjedjen. A cikkírásnál elkövetett leggyakoribb hibák a következők (minél rangosabb egy folyóirat, annál ritkábbak benne a hibák, de azért benne maradhatnak (pl. egy 9-es impakt faktorú folyóiratban azt közölték, hogy egy bizonyos immunológiai marker magas értékei esetében a halálozás valószínűsége nagyobb, mint az alacsony értékek esetében, csak azt “felejtették el” megírni, hogy a vizsgált egyének miben haltak meg)

23 A cikk fő részei: 1. Strukturált összefoglaló 2. Bevezetés
3.   Anyagok és módszerek (vizsgált egyének) 4.   Eredmények (alcímekkel!) 5.   Megbeszélés, célja? 6.   Köszönetnyilvánítás 7.   Irodalomjegyzék 8.   Táblázatok 9.   Ábramagyarázat 10. Ábrák HOGYAN KEZDJÜNK CIKKET ÍRNI???

24 A három legfontosabb kritikai kérdés:
1.   Jól volt-e a vizsgálat megtervezve, értékelve és végrehajtva? 2.   Ha igen, a kapott eredmények fontosak-e tudományos szempontból, adatak-e új információt 3.   Ha a különbségek statisztikailag szignifikánsak, szignifikánsak-e tudományos szempontból is. Ha nem, elég beteget (kontrollt) vontak-e be a vizsgálatba?

25 A típusú hiba A cikkben (általában a bevezetés utolsó mondatai tartalmazzák ezt) a szerzők nem írják meg, hogy miért végezték el a vizsgálatot. E mögött gyakran az áll, hogy a szerzők nem is tudták elôre, hogy miért hajtották ezt végre. A kiindulópont ekkor: végezzük el a vizsgálatot, gyűjtsünk minél több adatot (ha lehet olyat, amelyet mások még nem néztek) és nézzük meg, hogy van-e ezek között összefüggés. (HALÁSZ-KIRÁNDULÁS). Van, amikor utólag, a véletlenszerűen kapott adatok ismeretében utólag kreálnak célkitűzéseket a vizsgálatnak.

26 Megjegyzés Ha a halászkirándulás végén a halakat megfelelôen szortírozzák és becsületesen bevallják, hogy ilyen kirándulásra indultak, akkor az ilyen típusú vizsgálat is hozhat új eredményt, születhet belôle új hipotézis. A baj csak az, ha ezeket a véletlenszerűen kijött összefüggéseket sem a szerzôk, sem mások nem igyekeznek reprodukálni. Ha neves szerzôk közölnek ilyen eredményeket, akkor sokszor ellenôrzés nélkül ezek az eredmények még tankönyvi adatokká is válhatnak.

27 B típusú hiba: mintakiválasztás. Torzítások I
Prevalencia vagy incidencia torzulás: egy adott faktor hatását vizsgálják egy betegségre, a hatást azonban nem a diagnózis felállítása után azonnal, hanem késôbb vizsgálják. Közben azonban a legsúlyosabb esetek meghaltak. Lehetséges, hogy a halálozásban éppen ez a faktor játszott szerepet. Nagy korai letalitású betegségek esetében néhány nap késés is számíthat.

28 10 évig tartó prospektív vizsgálat, 10 éves követés után értékelve
Hypertónia a vizsgálat kezdetén Él, CVB Exit, stroke Él, nincs CVB-je igen 50 (5%) 250 (25%) 700 (70%) nem 80 (8%) 20 (2%) 900 (90%)

29 Ugyanaz a vizsgálat végén történő mintakiválasztásssal
Betegcsoport A betegek száma a vizsgálat végén CVB igen CVB nem Hypertoniás 50 (6.7%) 700 Nem hypertoniás 80 (8.2%) 900

30 Torzítások II A kórházi felvételből adódó torzulás. Ha kórházban kezelt betegek esetében egy rizikófaktor hatását vizsgáljuk, de azokat a betegeket, akiknél a rizikófaktor fennáll, gyakrabban veszik fel kórházba, mint azokat, akiknél ez nem áll fenn.

31 Torzítások III A csoportba sorolásból adódó torzulás. Pl. paradox megfigyelés: a veszélyes munkahelyeken dolgozók egészségi állapota jobb, mint a veszélytelen munkahelyeken dolgozóké. Miért? Az veszélyes munkahelyre csak az egészséges embereket veszik fel, a többi esetében ezt nem veszik figyelembe

32 Torzítások IV Az eljárásra való kiválasztás torzulása. Ez akkor állhat fenn, ha az adott kezelésre a betegek egy csoportját (pl. súlyosabb betegeket) nagyobb gyakorisággal választják ki, mint a kontrollcsoportba. Ez elsősorban akkor fordul elő, ha nem történik randomizálás

33 ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK (checklist) Strukturált összefoglaló
·     a vizsgálat célja fontos-e és érdemes-e tanulmányozni? ·     A vizsgálat célja különbség vagy összefüggés meghatározása-e, pontosan tudható-e ez a cikkből? ·     Mi a vizsgálat kimenetelének a fő mérési kritériuma (outcome)? Ez folyamatos vagy kategórikus változó-e? ·     A vizsgált betegek olyanok-e, akik az olvasó praxisában is előfordulnak? Ha a különbségek statisztikailag szignifikánsak, jelentősek-e klinikailag?

34 ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK (checklist) Bevezetés
·     Ha nincs strukturált összefoglaló, a fenti információk itt kell szerepeljenek + Eddig milyen vizsgálatok történtek a vizsgált témával kapcsolatban és ezeknek mi volt az eredménye? Várható-e, hogy a cikk új információkat ad-e?

35 ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK (checklist) Módszerek
·     A vizsgálat tervezése megfelel-e a célnak? ·     A vizsgálati periódus elég hosszú-e és nem túl hosszú-e? ·     Világosan le vannak-e írva a vizsgálatba beválogatás és a kizárás kritériumai? Ettől függ, hogy a konklúziók általánosíthatók-e ·     A mérési módszerek ismertek-e, megfelelő referenciák szerepelnek-e, ha új a módszer, jól, reprodukálhatóan van-e leírva? ·     A használt statisztikai módszerek le vannak-e írva és megfelelőek-e ·     Le van-e írva, hogy hány beteg volt szükséges a kívánt hatás-mérték (effect size) eléréséhez?

36 ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK (checklist) Eredmények I
·     A leírt megfigyelések a feltett kérdésekre adott válaszoknak tekinthetők-e? ·     Az eredmények prezentálása (átlag, S.D. S.E.M., medián, stb) fel van-e tüntetve és a táblázatból tudjuk-e hogy mi micsoda ·     Nincs-e túl sok p érték (minden 20. összehasonlításnál véletlenszerűen is p<0.05)     

37 ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK (checklist) Eredmények II
Az összehasonlítandó csoportok alapértékei azonosak-e? Ha nem, akkor ezt a szerzők figyelembe vették-e (egyáltalán leírják-e?) és ha igen, hogyan tudták a confounding variables hatását kiküszöbölni? ·     Az ábrák és táblázatok egymagukban is érthetőek-e? Ha a cikk egy diagnosztikai eljárásról szól, akkor ennek specificitása és érzékenysége le van-e írva. Ha a szerzők megadják az eljárás prediktív értékét, beszámították-e ebbe a vizsgált betegség prevalenciáját?

38 ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK (checklist) 1 Megbeszélés
·     A feltett kérdések és leírt megfigyelések megfelelően diszkutálva vannak-e? ·     A levont következtetések a kapott eredményeken alapulnak-e? A következtetések nem túl általánosak-e? ·     A fontos idevonatkozó irodalom meg van-e említve és a saját eredményeit szerzők ezekkel összevetették-e? ·     A vizsgálat limitációit, esetleges hibáit, torzításait megtárgyalják-e a szerzők?

39 NET, számítógépes terem
VIZSGA 1. Számítógépes feladat, az eredmények beírása a vizsgalapba, eredmény értelmezése 2. Feladatlap néhány eldöntendő kérdéssel, ill. egyszerűbb számítással 3. Szóbeli vizsga, 1 előadás=1 tétel 2010 június 23, csütörtök, 16.30 2010 július 7 csütörtök 16.30 NET, számítógépes terem