PRIMERJAVA RAZLIČNIH PRISTOPOV ZA IZRAČUN TVEGANJA ZA KRONIČNO VNETNO ČREVESNO BOLEZEN NA OSNOVI ANALIZE PROFILOV GENETSKIH POLIMORFIZMOVGabor, Kristjan (Avtor) Potočnik, Uroš (Mentor) Štiglic, Gregor (Komentor) kronična vnetna črevesna bolezengenetikaDNApolimorfizmi SNPnapovedni modelistrojno učenjebioinformatikaKronična vnetna črevesna bolezen (KVČB) je bolezen prebavil. Delimo jo na dva glavna podtipa, ulcerozni kolitis (UK) in Crohnovo bolezen (CB). Za KVČB je značilen kroničen, običajno vseživljenjski potek z aktualnimi zagoni ter vmesnimi krajšimi ali daljšimi obdobji odsotnosti kliničnih znakov. Vzrok za nastanek bolezni še ni poznan. Predvidevajo, da je KVČB posledica pretiranega imunskega odziva črevesne sluznice na dejavnike okolja. Pomembno vlogo pri njenem razvoju imajo genetski dejavniki. Je kompleksna bolezen, saj jo povzročajo genske okvare na več mestih, vendar ima vsak gen zelo majhen doprinos k razvoju bolezni. Namen magistrskega dela je izračunati statistične povezave in primerjati različne pristope napovednih modelov na osnovi analize genetskega zapisa, kot so napovedni model s kombinacijo polimorfizmov SNP (angl. single nucleotide polymorphism), napoved tveganja po multiplikativnem modelu in napovedni model, zgrajen s pomočjo strojnega učenja. Napovedni modeli so zgrajeni na modelu bolezni KVČB za posamezen SNP na osnovi rezultatov genotipizacije 33 različnih polimorfizmov SNP oziroma 30 genov pri slovenskih bolnikih s KVČB. Ti napovedni modeli nam omogočajo, da na osnovi genske analize napovemo tveganje bolezni za posameznika. Ugotovili smo, kateri SNP-ji predstavljajo najpomembnejši dejavnik tveganja v slovenski populaciji. Z metodo primerjave kombinacije SNP-jev med dvema skupinama smo najboljšo napoved dosegli pri primerjanju bolnikov z UK s kontrolno skupino zdravih posameznikov. Občutljivost testa je bila 64,9-odstotna in specifičnost 72,13-odstotna. Z napovednim modelom, zgrajenim s pomočjo strojnega učenja v odprtokodnem statističnem programu R, smo pri razlikovanju med skupino bolnikov s CB in kontrolno skupino zdravih posameznikov dosegli 76,38-odstotno občutljivost in 54,55-odstotno specifičnost. Prav tako smo poiskali najbolj informativne kombinacije genov in genetskih profilov, ki z optimalnim razmerjem med občutljivostjo in specifičnostjo napovedujejo tveganje za KVČB. Tako smo s pomočjo strojnega učenja ugotovili, da so za nastanek bolezni najbolj vplivni geni SLC22A5, FCGR3A, NR1/2 in SLC22A4. Ob primerjavi relativnega tveganja (RR) po standardni enačbi in po sistemu podjetja deCODEme, ki ima nekoliko drugačen pristop izračuna RR, smo dobili 12-odstotno neujemanje rezultatov oziroma napovedi relativnega tveganja za določene posamezne genotipske kombinacije. [K. Gabor]20132013-06-17 14:13:18Magistrsko delo/naloga40798UDK: 616.34-002:575(043.2)COBISS_ID: 1921956NUK URN: URN:SI:UM:DK:HBZ7MJYEsl