LDLR variant classification through activity-normalized prime editing screening
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Inherited variants in the LDL receptor ( LDLR ) gene are the most common cause of familial hypercholesterolemia (FH), significantly increasing coronary artery disease risk. Early identification of pathogenic LDLR variants enables prompt intervention with lipid-lowering therapies; however, the majority of LDLR variants observed in the population have uncertain or absent clinical classifications, limiting the potential to improve clinical management. Methods We developed an innovative, activity-normalized prime editing screening pipeline to measure the impact of 5,184 LDLR coding variants on LDL-cholesterol (LDL-C) uptake. Through pairing a genotypic outcome reporter with every prime editing guide RNA (pegRNA), we adjust phenotypic measurements to account for variable editing efficiency, extending activity normalization to prime editing for the first time at this scale. Further, we use a statistical estimation approach that leverages measurements for all missense variants at a given position to denoise the resulting scores. Results We show that prime editing-mediated reporter editing correlates with endogenous variant installation frequency, allowing activity normalization to improve imputation of LDLR variant effect. Our optimized prime editing assay identifies a broad, continuous spectrum of variant functional effects. We achieve robust separation of pathogenic vs. benign ClinVar variants and concordance between experimentally derived functional scores and LDL-C levels measured in UK Biobank participants. Further, when calibrating the strength of evidence provided by this functional screening data to align with the ACMG/AMP variant interpretation guidelines, and integrating additional sources of evidence, a majority of currently unclassified rare LDLR variants meet evidence thresholds for reclassification. We use the broad coverage of this screen to gain insight into how apolipoproteins bind to LDLR. In particular, we identify and characterize rare LDLR variants that enhance LDL-C uptake through increased interaction with apolipoprotein B. Finally, we compare prime editing-based functional scores with those derived from recent base editing and cDNA-based LDLR variant screens, showing that these approaches all show robust correlation with clinically observed LDL-C levels and computational scores, while prime editing identifies candidate splice-altering coding variants that are not modeled by cDNA screening. Conclusions Altogether, our approach demonstrates the power of prime editing to significantly improve understanding of how variants in LDLR impact function and contribute to FH.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,006 | 0,020 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».