Naujas sveikatos žemėlapis

Tarptautinis tyrėjų konsorciumas surinko žmogaus genetinių variacijų duomenų bazę, sukurdamas įrankį, galintį pakeisti genų, sukeliančių daugybę įprastų ligų, paiešką. Tačiau be kruopštaus savireguliavimo, anot genetikų, informacija taip pat gali sukelti klaidinančių ar neįtikinamų rezultatų antplūdį.

„HapMap“ duomenų bazėje yra daugiau nei trys milijonai genetinės variacijos taškų, remiantis pavyzdžiais iš 269 žmonių Nigerijoje, Kinijoje, Japonijoje ir Jutoje. Projekte dalyvavo daugiau nei 200 mokslininkų iš Kanados, Kinijos, Japonijos, Nigerijos, Jungtinės Karalystės ir JAV. Pirmasis projekto etapas, kuriame pranešama apie daugiau nei milijoną skirtumų, buvo paskelbtas spalio 27 d Gamta , remiantis duomenų analize, kuriai vadovavo Peteris Donnelly iš Oksfordo universiteto Anglijoje ir Davidas Altshuleris, medicinos ir populiacijos genetikos programos direktorius iš Plačiojo Harvardo instituto ir MIT Kembridže, MA.

Mums reikia šios pagrindinės informacijos apie žmogaus genomo pokyčius, kad galėtume pradėti spręsti klausimus, kuriuos norime užduoti, pvz., kokie genai yra susiję su krūties ir prostatos vėžiu bei diabetu, sako Brianas E. Hendersonas, Keck School of Dekanas. Medicina Pietų Kalifornijos universitete.

Tai labai galingas įrankis, sutinka Charlesas Langley, populiacijos genetikas iš Kalifornijos universiteto Deivis. Žmogaus medicininė genetika pagaliau sprendžia daug didesnę visuomenės sveikatos problemą, kuri yra įprastų ligų genetinis pagrindas.

Žmogaus genomą sudaro maždaug šeši milijardai cheminių statybinių vienetų, vadinamų nukleotidais. Nors maždaug 99,9 procentai tų nukleotidų sekos yra identiški bet kuriems dviem žmonėms, vis tiek paliekama milijonai skirtumų atskiruose DNR taškuose, vadinamuose vieno nukleotido polimorfizmais arba SNP. Būtent šie skirtumai lemia daugelį genetiškai nulemtų skirtumų tarp žmonių.

Tyrėjai galėtų nustatyti, kurie iš šių pokyčių yra susiję su tam tikra liga, nustatydami ir palygindami ištisus genomus (ir kiekvieną SNP) tarp tūkstančių paveiktų ir nepaveiktų žmonių. Tačiau praktiškai tai būtų brangu ir atimtų daug laiko.

2001 m. Markas J. Daly, tuometinis Whitehead instituto narys, dabar asocijuotas narys netoliese esančiame Broad Institute, nustatė, kad tokie genetiniai skirtumai yra paveldimi dideliais blokais, vadinamais haplotipais (iš čia ir terminas HapMap). Nors DNR regione gali būti šimtai SNP, visi jie yra susieti, todėl kiekvienas, turintis A nukleotidą, o ne G tam tikroje chromosomos vietoje, turės tuos pačius genetinius variantus kituose to regiono SNP. . Ir daugeliui haplotipų egzistuoja tik trys ar keturi variacijos modeliai.

Turėdami šių blokų katalogą, genetikai galėtų veiksmingiau nustatyti genų variantus, susijusius su įprastomis ligomis, tokiomis kaip diabetas, vėžys, širdies ligos ir psichikos ligos.

2002 m. Tarptautinis HapMap konsorciumas nusprendė surašyti milijonus SNP ir nustatyti modelius, išskiriančius kiekvieną haplotipą. Dabar duomenų bazėje yra daugiau nei 3,5 milijono SNP. Turėdami šią informaciją, mokslininkai gali pasirinkti žymų SNP, vaizduojančius kiekvieno bloko genetinę variaciją. Kitaip tariant, nustatydami tik keletą SNP, būdingų kiekvienam modeliui, ir išbandydami tose vietose, tyrėjai gali užpildyti kiekvieno kito SNP tuščias vietas haplotipe. Tai leidžia jiems palyginti liga sergančių žmonių genetinius modelius su nesergančių žmonių genetiniais modeliais daug veiksmingiau, nei buvo įmanoma anksčiau.

Iš tiesų, konsorciumas apskaičiavo, kad tinkamai parinkę žymes, genetikai galėtų surinkti informaciją apie galimas genų asociacijas iš viso genomo, ištyrę vos vieną dešimtadalį iš maždaug 10 milijonų bendrų SNP vietų.

Duomenys jau buvo panaudoti nustatant geną, susijusį su su amžiumi susijusia geltonosios dėmės degeneracija – pagrindine vyresnio amžiaus žmonių aklumo priežastimi; ir keli kiti tyrimai atliekami ieškant genų, kurie gali būti susiję su nutukimu ir širdies ligomis.

Kartu su sugeneruotais duomenimis, HapMap projektas paskatino technologijų pažangą. Projekto pradžioje nustatyti, kurį SNP pacientas nešiojo vienoje vietoje, kainavo beveik dolerį, o mokslininkai galėjo atlikti šimtus per dieną. Šiandien kaina nukrito iki mažiau nei cento už SNP, o milijonus galima išbandyti per dieną. Testavimo tikslumas taip pat pagerėjo, sako Daly.

Šių naujų technologijų ir „HapMap“ duomenų derinys leidžia genetikams daug lengviau atlikti tyrimus, kurių metu tiriamas visas žmogaus genomas genams, susijusiems su tam tikromis savybėmis – ar tai būtų ligos, kaip tikisi konsorciumo nariai, ar kiti bruožai, kurie, kaip manoma, turi genetinių komponentų. , pavyzdžiui, intelektas ar seksualinis pomėgis.

Tačiau yra potencialiai rimta priežastimi: statistinė tikimybė, kad atsiras genas, kuris, atrodo, yra susijęs su tam tikru bruožu, bet galiausiai neturės jokio vaidmens sukeliant požymį, bus gana didelė, sako Daly.

Jei išdalinsite vieną kortų ranką, mažai tikėtina, kad gausite pilną namą, sako Daly. Tačiau jei išdalysite 100 000 pokerio rankų, statistiškai tikrai gausite tikrai gražias rankas.

Tas pats gali nutikti atliekant tokius genomo masto asociacijų tyrimus: gali atsirasti vienas ar keli genai, kurie atrodo gerai. Daly perspėja: šie dalykai įvyks atsitiktinai ir neturi nieko bendra su priežastiniu ryšiu.

Dėl to „HapMap“ konsorciumo nariai išreiškė viltį, kad duomenys daugiausia bus naudojami sveikatos būklei tirti, o ne nemedicininiams požymiams. Tiesą sakant, jie įtraukė ypatingą atsargumą Gamta popierius, rašymas: skatiname konservatyvumą ir santūrumą viešai skleidžiant ir interpretuojant tokius tyrimus, ypač jei tiriami ne medicininiai bruožai.

Tai, kad HapMap duomenys buvo gauti iš Nigerijos, Kinijos, Japonijos ir JAV žmonių DNR, kelia papildomą pavojų: kai kuriose populiacijose genų variacijų ir tam tikrų savybių sąsajos gali (klaidingai) pasirodyti stipresnės nei kitose. *

Tai didžiulis duomenų rinkinys, kuris gali būti išgaunamas daugeliui trumparegių, kultūrinių išankstinių nuostatų, sako Langley. Visi dėl to nervinasi. Tikriausiai taip atsitiks, ir tik mokslo bendruomenė turi kiek įmanoma griežčiau nagrinėti kiekvieną atvejį.

Redaktoriaus pastaba: grįžkite trečiadienį, lapkričio 9 d., ir pažiūrėkite į 2 dalį Erikos Jonietz istorijos apie HapMap, kurioje pagrindinis dėmesys bus skiriamas tarptautiniams projekto aspektams.

* [Paaiškinimas, 2005 m. lapkričio 15 d.: Šis sakinys gali sudaryti neteisingą įspūdį, kad asociacijos tarp konkrečių genų ir savybių populiacijose niekada nesiskiria. Nors dauguma genetinių variacijų pasiskirsto visose populiacijose, kartais pasitaiko skirtumų. Dėl to su genų variantais, kurie skirtingose ​​populiacijose atsiranda skirtingu dažniu, gali susidaryti ir tikros, ir klaidingos asociacijos. Bet kuriuo atveju asociacija gali būti naudojama taip, kad būtų pažeista grupė, kuri turi didesnį (arba mažesnį) variantą. – Redakcija.]

paslėpti