211service.com
Nová mapa pro zdraví
Mezinárodní konsorcium výzkumníků sestavilo databázi lidských genetických variací a vytvořilo nástroj, který by mohl způsobit revoluci v hledání genů způsobujících mnoho běžných onemocnění. Ale bez pečlivé samoregulace, říkají genetici, by tyto informace mohly také vést k záplavě zavádějících nebo neprůkazných výsledků.
Databáze nazvaná HapMap katalogizuje více než tři miliony bodů genetické variace na základě vzorků od 269 lidí z Nigérie, Číny, Japonska a Utahu. Projektu se zúčastnilo více než 200 vědců z Kanady, Číny, Japonska, Nigérie, Spojeného království a Spojených států amerických. První fáze projektu, která hlásí více než milion rozdílů, byla zveřejněna ve vydání z 27. října Příroda , na základě analýzy dat, kterou vedli Peter Donnelly z Oxfordské univerzity v Anglii a David Altshuler, ředitel programu lékařské a populační genetiky na Broad Institute of Harvard a MIT v Cambridge, MA.
Potřebujeme tyto základní informace o variacích v lidském genomu, abychom mohli začít řešit otázky, které si chceme položit – například jaké geny se podílejí na rakovině prsu a prostaty a cukrovce, říká Brian E. Henderson, děkan Keck School of Medicína na University of Southern California.
Je to velmi mocný nástroj, souhlasí Charles Langley, populační genetik z Kalifornské univerzity v Davisu. Lidská lékařská genetika konečně řeší mnohem větší problém veřejného zdraví, který je genetickým základem běžných nemocí.
Přibližně šest miliard chemických stavebních jednotek, nazývaných nukleotidy, tvoří lidský genom. Ačkoli je zhruba 99,9 procent sekvence těchto nukleotidů identických mezi jakýmikoli dvěma lidmi, stále to zanechává miliony rozdílů v jednotlivých bodech v DNA, nazývané jednonukleotidové polymorfismy nebo SNP. Právě tyto variace jsou příčinou mnoha geneticky podmíněných rozdílů mezi lidmi.
Vědci by mohli zjistit, které z těchto změn souvisí s konkrétní nemocí, sekvenováním a porovnáním celých genomů (a každého SNP) mezi tisíci postižených a nepostižených lidí. V praxi by to však bylo drahé a časově náročné.
V roce 2001 Mark J. Daly, tehdy ve Whitehead Institute, nyní přidružený člen v nedalekém Broad Institute, zjistil, že takové genetické rozdíly se dědí ve velkých blocích, nazývaných haplotypy (odtud termín HapMap). I když v oblasti DNA mohou být stovky SNP, všechny jsou propojeny, takže každý, kdo má na určitém místě v chromozomu nukleotid A spíše než G, bude mít stejné genetické varianty na jiných SNP v této oblasti. . A pro mnoho haplotypů existují pouze tři nebo čtyři vzory variací.
S katalogem těchto bloků by genetici mohli účinněji identifikovat varianty genů, které se podílejí na běžných chorobách, jako je cukrovka, rakovina, srdeční choroby a psychiatrická onemocnění.
V roce 2002 se konsorcium International HapMap rozhodlo inventarizovat miliony SNP a identifikovat vzory, které odlišují každý haplotyp. Databáze nyní obsahuje více než 3,5 milionu SNP. S těmito informacemi mohou vědci vybrat tag SNP, který zobrazuje genetickou variaci v každém bloku. Jinými slovy, identifikací pouze několika SNP, které jsou charakteristické pro každý vzor a testováním na těchto místech, mohou výzkumníci vyplnit prázdná místa pro každý další SNP v haplotypu. To jim umožňuje mnohem efektivněji porovnávat genetické vzorce lidí, kteří mají nemoc, s nepostiženými lidmi, než bylo možné dříve.
Konsorcium skutečně odhaduje, že při správném výběru značek by genetici mohli shromáždit informace o možných genových asociacích z celého genomu testováním pouze jedné desetiny z přibližně 10 milionů běžných míst SNP.
Údaje již byly použity k identifikaci genu spojeného s věkem podmíněnou makulární degenerací, hlavní příčinou slepoty u starších osob; a několik dalších studií probíhá hledáním genů, které se mohou podílet na obezitě a srdečních chorobách.
Spolu s vygenerovanými daty projekt HapMap vyvolal technologický pokrok. Na začátku projektu stálo určení, které SNP pacient nesl na jednom místě, téměř dolar a vědci mohli testovat stovky denně. Dnes cena klesla na méně než cent za SNP a za den lze testovat miliony. Přesnost testování se také zlepšila, říká Daly.
Kombinace těchto nových technologií a dat HapMap usnadňuje genetikům provádět studie, které zkoumají celý lidský genom na geny spojené s určitými vlastnostmi – ať už jsou to nemoci, jak členové konsorcia doufají, nebo jiné vlastnosti, o kterých se předpokládá, že mají genetické komponenty. , jako je inteligence nebo sexuální preference.
Ale je tu potenciálně vážný háček: statistická pravděpodobnost objevení genu, který se zdá být spojen s určitým rysem, ale nakonec nemá žádnou roli ve skutečném způsobení tohoto rysu, bude poměrně vysoká, říká Daly.
Pokud rozdáte jednu ruku karet, je nepravděpodobné, že dostanete full house, říká Daly. Ale pokud rozdáte 100 000 hand v pokeru, musíte statisticky získat opravdu dobře vypadající handy.
Totéž se může stát v takových celogenomových asociačních studiích: může se objevit jeden nebo více genů, které vypadají dobře. Daly varuje: Tyto věci se stanou náhodou a nemají nic společného s příčinnou souvislostí.
V důsledku toho členové konsorcia HapMap vyjádřili naději, že data budou použita hlavně pro výzkum zdravotních stavů, na rozdíl od nelékařských vlastností. Ve skutečnosti do toho zahrnuli zvláštní opatrnost Příroda papír, psaní: vyzýváme ke konzervatismu a zdrženlivosti ve veřejném šíření a interpretaci takových studií, zvláště pokud jsou zkoumány nelékařské rysy.
Skutečnost, že data HapMap byla odvozena z DNA lidí v Nigérii, Číně, Japonsku a Spojených státech, přináší další riziko: že asociace mezi genovými variacemi a konkrétními rysy se mohou (falešně) jevit silnější u některých populací než u jiných. *
Jde o obrovský soubor dat, který by se dal získat pro spoustu krátkozrakých, kulturně předsudků, říká Langley. Všichni jsou z toho nervózní. Pravděpodobně se to stane a je jen na vědecké komunitě, aby se s každým případem zabývala co nejpřísněji.
Poznámka editora: Vraťte se prosím ve středu 9. listopadu pro část 2 příběhu Eriky Jonietz na HapMap, která se zaměří na mezinárodní aspekty projektu.
* [Upřesnění, 15. listopadu 2005: Tato věta může vyvolat nesprávný dojem, že asociace mezi konkrétními geny a vlastnostmi se mezi populacemi nikdy neliší. Zatímco většina genetických variací je sdílena mezi všemi populacemi, existují občasné rozdíly. V důsledku toho mohou být vytvořeny jak pravdivé, tak i nepravdivé asociace s genovými variantami, které se v různých populacích objevují s různými frekvencemi. V obou případech by asociace mohla být použita způsobem zaujatým vůči skupině, která nese variantu ve vyšší (nebo nižší) míře. – Redakce.]