유전자검사를 통하여 질병 위험도를 계산할 수 있다. 기본적으로 GWAS 연구를 통해 특정 질병과 연관된 유전좌위(locus)를 특정 가중치(Odds ratio)와 빈도(minor allele frequency)로 알고 있다면 역으로 임의의 유전자형 정보로부터 그 위험도를 계산할 수 있다. 단일 유전좌위가 아니고, 여러 좌위들이 함께 관여한다면, 이들을 종합한 종합 위험도를 계산할 수 있다. 이를 Genetic risk index (GRI) 혹은 Genetic risk score (GRS) 라고 한다.

Analysis of genetic risk assessment methods 문서에 계산 방법이 잘 정리되어 있다. Navigenics사에서는 이 계산 값을 Genetic composite index (GCI) 라고, 명명하였으며, 23andMe에서는 약간 다른 수식을 통해 Genetic risk index란 이름으로 사용한다.

계산 예제 #

질병 A와 연관된 유전좌위를 GWAS Catalog에서 다음과 같이 찾았다.

남성 B의 유전자형이 다음과 같다.

다음과 같은 과정을 통해 질병 A의 통합 Genetic risk index를 구할 수 있다. (rr = relative risk)

1. SNP 별로 non-risk allele frequency 계산
2. SNP 별로 risk homo frequency, hetero frequency, non-risk homo frequency 계산
3. SNP 별로 risk homo rr, hetero rr, non-risk rr 계산 (질병 A의 집단 유병률을 이용한 추정식 적용)
4. SNP 별로 빈도와 RR을 곱한 Average rr 계산
5. SNP 별로 A 남성의 유전형을 유전자형에 따라 rr 계산
6. 전체 계산된 rr을 Average rr로 나눠주면, Genetic risk index가 된다.

집단 유병률을 0.358이라고 가정하면, 위 남성 B의 genetic risk index는 0.5886이며, 위험도로 환산하면, 21.07%이다. 다시 설명하면, 이 집단의 35%는 질병 A에 걸릴 위험이 있지만, 남성 B는 21.07%만 걸릴 위험이 있다. (전체 계산 과정은 구글시트 참고)

계산과정중, 오즈비(OR)을 상대위험도(RR)로 변환하는 과정이 있다. 여기서는 R 커뮤니티 문서를 참조하였다.

관련 정보 #

관련 웹사이트

• Obesity Risk Calculator by Insilicogen, Inc.: 비만 관련 GWAS 연구 결과로부터, 임의의 유전자형의 비만 Genetic risk index를 계산하는 웹 프로그램 (인실리코젠 개발)

관련 정보

• 개인 유전체 검사 결과를 설명하는 방법: 코호트 연구 혹은 사례-대조 연구로부터, 상대 위험도 (relative risk) 혹은 오즈비 (odds ratio) 를 계산하고, 이를 통해 위험도를 설명하는 방법 - 단일유전좌위 일 경우임. 여러 유전좌위일 경우, GCI와 같은 통합 위험도를 계산해야 한다.