Identification of genetic variants associated with asthma exacerbations in Puerto Ricans

Abstract

Asthma exacerbations are a complex trait that largely varies among populations. In the United States, childhood asthma prevalence and exacerbation rates are highest in Puerto Ricans, followed by African Americans, and lowest in Mexicans. Interestingly, Puerto Ricans have a high component of African ancestry. Although it is known that both environmental and genetic factors are involved in asthma exacerbations, no previous study has identified genes associated with this pathology in Puerto Rican populations. Here, we aimed to identify genetic variants associated with asthma exacerbations among Puerto Ricans and to assess whether they are also relevant in Mexicans or African Americans. For that, we performed a genome-wide association study (GWAS) of asthma exacerbations in 1,140 Puerto Ricans analyzing 10.6 million genetic variants across the genome obtained by means of imputation using existing genome-wide genotyping data. A total of 4 variants were genome-wide significantly associated with asthma exacerbation in Puerto Ricans (p≤1.83x10-7) and 43 additional variants were suggestively associated (p≤5x10-6). Variants reaching genome-wide significance were followed up for replication in 875 African Americans and 658 Mexicans. However, none of the variants was significantly associated in these populations. Therefore, we identified several genetic variants genome-wide associated with asthma exacerbations in Puerto Ricans that might be population-specific. No effect of asthma severity (measured as the treatment step applied to the patient) over these variants was detected.

Las exacerbaciones del asma son un rasgo complejo que varía ampliamente entre poblaciones. En los Estados Unidos, la prevalencia de asma infantil y las tasas de exacerbaciones son más altas en puertorriqueños, seguidos por afro-americanos, y las más bajas en mexicanos. Curiosamente, los puertorriqueños tienen un alto componente de ascendencia africana. Aunque se sabe que factores ambientales y genéticos están involucrados en las exacerbaciones del asma, ningún estudio previo ha identificado genes asociados con esta patología en poblaciones puertorriqueñas. En este estudio se pretende identificar variantes genéticas asociadas con las exacerbaciones del asma en puertorriqueños y evaluar si también son relevantes en mexicanos o afroamericanos. Para ello, se realizó un estudio de asociación de genoma completo (GWAS) de exacerbaciones de asma en 1,140 puertorriqueños. Se analizaron 10.6 millones de variantes genéticas en todo el genoma obtenidas a partir de la imputación de datos genotípicos existentes. Un total de 47 variantes se asociaron sugestivamente con exacerbaciones del asma en puertorriqueños (p≤5x10-6) pero sólo 4 alcanzaron significancia en todo el genoma (p≤1.83x10-7). Estas variantes se evaluaron para replicación en 875 afroamericanos y 658 mexicanos. Sin embargo, ninguna de las ellas se asoció significativamente en estas poblaciones. Por lo tanto, se han identificado varias variantes genéticas asociadas con las exacerbaciones del asma en puertorriqueños que podrían ser específicas de la población. No se detectó ningún efecto de la gravedad del asma (medida como el tratamiento aplicado al paciente) sobre estas variantes.