대립유전자 빈도 데이터를 기반으로 한 유전자형 알고리즘을 사용한 시토크롬 P4502D6 (CYP2D6) 표현형 할당 최적화

시토크롬 P4502D6 (CYP2D6)은 50개 이상의 변이 대립유전자가 있는 고도로 다형성 유전자 자리로, 효소 활성이 광범위하게 변동합니다. 이른바 저하수지자들은 CYP2D6 유전자의 작동하지 않는 두 개의 대립유전자를 보유한 경우입니다. CYP2D6 유전자형 분석은 번거롭고, 정확한 표현형 예측을 위해 얼마나 많은 유전자형 분석이 필요한지는 여전히 논쟁의 대상입니다. 본 연구의 목표는 백인 북미 인구에서 적정 비용으로 표현형을 정확하게 예측하는 데 필요한 최적의 유전자형 분석 양을 결정하는 것이었습니다. 이 문제를 해결하기 위해 광범위한 대사자 또는 저하수지자와 관련된 '핵심' 변이를 검출하기 위해 폴리메라제 연쇄 반응(PCR)/제한 절단 길이 다형성 기반 유전자형 전략을 설계하였습니다. 유전자 삭제와 중복을 제외한 모든 변이는 간단한 제한 소화 분석 및 아가로스 겔 전기영동으로 검출할 수 있습니다. 또한, 우리의 대립유전자 빈도 데이터와 표현형 분석에 기반한 유전자형 알고리즘을 사용하여 올바른 유전자형(즉, 표현형) 할당의 확률을 계산하였습니다. 한 번의 XL-PCR 반응 뒤 최대 여섯 번의 재증폭 반응을 통해 개인의 유전자형을 99.15% 정확도로 예측할 수 있습니다. 네 번의 재증폭 반응만으로 97.9%의 저하수지자 개인을 식별할 수 있습니다. 우리는 CYP2D6*2, *3, *4, *6, *7, *8, *9, *10, *11, *12, *15, *17 및 *18 대립유전자와 *5, *13 및 *16 유전자 삭제와 연결된 '핵심' 변이가 존재하는지 테스트하여 208명의 백인 북미인을 평가하였습니다. 모든 개인에 대해 정확한 표현형이 예측되었습니다. 불일치하는 표현형 할당은 두 명의 개인에서만 발생하였으며, 이는 후속 약물 치료에 의한 CYP2D6 억제가 원인으로 밝혀졌습니다.