Background: The Apolipoprotein 1 (APOL1) protein is a product of the human APOL1 gene located on chromosome 22q13.1 and performs functions including lipid transport and metabolism, programmed cell death, autophagy and innate immunity against intracellular pathogens. It is unique among its gene family in its possession of a signal peptide that confers on it the ability for export out of the cell and into the blood stream. The aim of this review is to explore the genetic epidemiology and biology of the APOL1 gene, describe its association with different renal and extra-renal disorders and highlight the timelines of the discoveries of the various associations.
Methods: A literature search was carried out using combination of terms including "apolipoproteins", "apolipoprotein L", "APOL1", "genetics of APOL1", "Chronic Kidney Disease (CKD) and APOL1"," APOL1 and associated diseases" covering the period January 1990 to April 2020.
Results: High frequency of the APOL1 gene arose as a result of natural selection in East and West Africa, regions endemic for Trypanosoma brucei infection. High frequencies are also reported among individuals of African ancestry in North America. APOL1 G1 and G2 variants protect against Trypanosoma brucei rhodesiense having overcome their virulence through the serum trypanolytic factor. Although protective against infection from trypanosomes, these alleles have also been shown to increase the risk of several disorders including various forms of chronic kidney diseases, schizophrenia, stroke, cancer, and pre - eclampsia.
Conclusion: The elucidation of the APOL1 gene has deepened understanding of racial disparities in health and disease. Growing understanding of the genetics and functions of APOL1 has potential to enhance translational benefits for development of new biomarkers, preventive and therapeutic interventions in the context of precision medicine.
Résumé: La protéine Apolipoprotéine 1 (APOL1) est un produit du gène humain APOL1 situé sur le chromosome 22q13.1 et remplit des fonctions telles que le transport et le métabolisme des lipides, la mort cellulaire programmée, l'autophagie et l'immunité innée contre les agents pathogènes intracellulaires. Il est unique parmi sa famille de gènes en ce qu'il possède un peptide signal qui lui confère la capacité de s'exporter hors de la cellule et dans la circulation sanguine. L'objectif de cette revue est d'explorer l'épidémiologie génétique et la biologie du gène APOL1, de décrire son association avec différentes maladies rénales et extra-rénales et de mettre en évidence la chronologie des découvertes des différentes associations.
Méthodes: Une recherche bibliographique a été effectuée en utilisant une combinaison de termes comprenant « apolipoprotéines », « apolipoprotéine L », « APOL1 », « génétique d'APOL1 », « Maladie rénale chronique (CKD) et APOL1 », « APOL1 et maladies associées » période de janvier 1990 à avril 2020.
Résultats: La fréquence élevée du gène APOL1 est apparue à la suite de la sélection naturelle en Afrique de l'Est et de l'Ouest, régions endémiques pour l'infection à Trypanosoma brucei. Des fréquences élevées sont également signalées chez les individus d'ascendance africaine en Amérique du Nord. Les variants APOL1 G1 et G2 protègent contre Trypanosoma brucei rhodesiense après avoir surmonté leur virulence grâce au facteur trypanolytique sérique. Bien qu'ils protègent contre l'infection par les trypanosomes, il a également été démontré que ces allèles augmentent le risque de plusieurs troubles, notamment diverses formes de maladies rénales chroniques, la schizophrénie, les accidents vasculaires cérébraux, le cancer et la pré-éclampsie.
Conclusion: L'élucidation du gène APOL1 a approfondi la compréhension des disparités raciales en matière de santé et de maladie. La compréhension croissante de la génétique et des fonctions d'APOL1 a le potentiel d'améliorer les avantages translationnels pour le développement de nouveaux biomarqueurs, d'interventions préventives et thérapeutiques dans le contexte de la médecine de précision.
Mots-clés: APOL1 ; La génétique; Épidémiologie; La biologie; Maladies associées.
Keywords: APOL1; Associated diseases; Biology; Epidemiology; Genetics.
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