211service.com
Žmogaus genomo ateitis
2003 m., praėjus vos dvejiems metams po oficialaus žmogaus genomo projekto paskelbimo, Nacionalinis žmogaus genomo tyrimų institutas (NHGRI) išdėstė savo planus tirti šį daug žadantį naują mokslinį šaltinį. Beveik 1000 sekvenuotų genomų vėliau institutas parengė naują viziją, šiandien paskelbtą žurnale Gamta, už žmogaus genomo tyrinėjimą.
Ericas Greenas, Nacionalinio žmogaus genomo tyrimų instituto direktorius.
Ericas Greenas, NHGRI direktorius, sako, kad šis planas yra daug konkretesnis nei ankstesnis. Jame išdėstomos konkrečios mokslinių tyrimų veiklos sritys, įskaitant genomo supratimą, jo veikimą ir kaip galime panaudoti šias žinias medicinos mokslui ir praktikai tobulinti. Žalioji kalbasi su VAIKAI apie tai, ką jis tikisi išvysti per ateinančius kelis dešimtmečius, ir pagrindines kliūtis, trukdančias tai pasiekti.
TR: Praėjo dešimtmetis nuo žmogaus genomo paskelbimo. Ko galime tikėtis pamatyti per ateinančius 10 metų?
Žalioji: Tvarkaraštis vis dar atviras, tačiau galime įsivaizduoti, kad pradėsime matyti įspūdingą pažangą suvokdami, kaip veikia genomas, kaip veikia ligos ir kaip genomo pokyčiai yra susiję su liga. Tačiau tikrai pakeisti mediciną prireiks daugiau nei 10 metų.
Ką reiškia, kaip veikia genomas?
Kokie yra genomo funkciniai laidai? Iš esmės žinome visus genus. Tačiau mes vos subraižome paviršių supratę du trečdalius elementų, kurie nėra genai. Turime juos kataloguoti ir suprasti jų choreografiją. Kaip šių elementų kitimas turi įtakos ligai? Įrodymai ir toliau rodo, kad dauguma variantų, susijusių su įprastomis ligomis, yra nekoduojančiuose DNR regionuose, todėl labai svarbu suprasti, kaip jie iš tikrųjų sukelia ligos riziką.
Koks bus didžiausias iššūkis per ateinančius 5–10 metų?
Šiuo metu didžiausias iššūkis yra duomenų analizė. Galime sugeneruoti didelius duomenų kiekius labai nebrangiai, tačiau tai viršija mūsų galimybes juos suprasti.
Kitame spektro gale turime įnešti į medicinos praktiką genominę informaciją, o tai tikrai sunku. Kyla problemų, susijusių su konfidencialumu, švietimu, elektroniniais medicininiais įrašais, kaip genominę informaciją nešiotis visą gyvenimą ir padaryti ją prieinamą gydytojams.
Kaip tikitės išspręsti duomenų problemą?
Mes neturime stebuklingos kulkos. Ir su šiuo iššūkiu susiduria ne tik genomika; visos NIH susiduria su panašiomis problemomis. Pirmiausia turime išspręsti aparatinės įrangos problemą, turėdami pakankamai pralaidumo duomenims perduoti ir pakankamai serverių, kad juos saugotume.
Tačiau taip pat turime pradėti galvoti apie tai, kaip mokyti žmones, tiek sveikatos priežiūros specialistus, tiek mokslininkus, kad jie lengvai išmoktų bioinformatikos. Turime skatinti specialistų, turinčių patirties analizuojant didelius duomenų rinkinius, apie kuriuos biologams neteko galvoti, tobulėjimą. Turime privilioti protingus žmones į genomiką.
NHGRI ir kiti genomikos centrai visame pasaulyje šiuo metu dirba su 1000 genomų projektu, kuriuo siekiama sekti ir išanalizuoti 1000 žmogaus genomų. Jūsų naujajame plane siūloma ištirti milijoną žmonių. Kodėl tiek daug? Ar tai realu?
Kuo daugiau suprasime apie ligos genominę architektūrą, tuo labiau matome, kad kai kurios ligos atsiras dėl retų variantų rinkinių. Taigi mums reikia vis daugiau statistinių galių, kad surastume priežastinius variantus.
Kadaise 1000 genomų skambėjo beprotiškai. Dabar kalbama apie tai, kad žmonės savo laboratorijose sekvenuoja 1000 genomų per savaitę. Labiau riboja tai, kas turi įvykti abiejuose galuose; gauti mėginius iš gerai fenotipuotų asmenų [žmonių, kurių ligos istorija ir kiti bruožai yra gerai apibūdinti] ir tada atlikti jų genomo analizę.
Šiuo metu genomo sekos nustatymas vis dar daugiausia apsiriboja tyrimais. Vienas iš tikslų, kurį nubrėžėte plane, yra perkelti seką į klinikinius pritaikymus. Kaip tai padarysi?
Pradedame nuo pilotinių projektų. Išdavėme keletą dotacijų prašymų; vienas iš jų skirtas didelio masto sekvenavimo klinikiniams pritaikymams. Didelė kliūtis bus tai, kaip genominę informaciją sujungti į elektroninių medicininių įrašų kūrimą.
Viena iš Žmogaus genomo projekto kritikų yra ta, kad po 10 metų trukusių tyrimų jis dar nedavė naujų medicininių gydymo būdų. Ar tai pagrįsta kritika?
Jaučiuosi blogai, jei mūsų entuziazmas ir euforija užbaigus genomo projektą buvo klaidingai interpretuojami kaip reiškiantys, kad po 10 metų turėsime vaistų. Tačiau padarėme neįtikėtiną pažangą. Žvelgiant atgal nuo 2003 m., genomika yra kitoje vietoje.
Mūsų naujasis planas turi būti realus. Nenorime duoti pažadų, kad per ateinančius 5–10 metų medicinoje įvyks įspūdinga pažanga. Tai veikiau per ateinančius 10–20 metų.
Ar galite pateikti ligos pavyzdį, iliustruojantį genomikos sėkmę?
Krono liga. Prieš dešimt metų ši liga buvo tokia neskaidri. Tačiau nedidelis skaičius tyrimų visiškai pakeitė šios ligos tyrimo eigą. Tyrimas atskleidė vaistus, kurie anksčiau nebuvo susiję su liga. Panašūs dalykai vyksta sergant diabetu ir širdies ligomis.