Основываясь на крупнейшем в своем роде ресурсе, члены Консорциума агрегации экзома (ExAC) во главе с учеными из Института Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда сообщают о научных результатах, полученных на основе данных о последовательностях экзома (кодирующих белки частях генома) от 60706 человек. из разных этнических групп. Набор данных ExAC, содержащий более 10 миллионов вариантов ДНК, многие из которых очень редкие и наиболее идентифицированные впервые, представляет собой свободно доступный каталог генетических вариаций человека с высоким разрешением, который уже оказал большое влияние на клинические исследования и диагностику редких генетических заболеваний.
Анализ данных, представленный в выпуске Nature от 18 августа, выявляет свойства генетической изменчивости, не обнаруживаемые в меньших наборах данных, например, первое прямое наблюдение мутаций, которые возникали несколько раз независимо среди образцов – так называемые "мутационное повторение." Работа также раскрывает класс генов, которые обладают меньшими вариациями, чем ожидалось, представляя вероятные болезнетворные варианты ДНК, которые редки или отсутствуют в популяции, потому что они настолько вредны для здоровья человека. Благодаря немедленному использованию в клинических применениях, исследование также показывает, что база данных ExAC улучшает способность оценивать возможные патогенные варианты при редких заболеваниях.
"Успех ExAC стал возможным благодаря готовности наших коллег из многих крупных консорциумов, специализирующихся на заболеваниях, открыто делиться данными секвенирования," сказал Дэниел МакАртур, старший автор исследования, содиректор программы по медицинской и популяционной генетике в Институте Броуда и доцент Массачусетской больницы общего профиля и Гарвардской медицинской школы. Предыдущие ресурсы содержали гораздо меньше экзомов без особого разнообразия предков, поэтому их было недостаточно для изучения вариантов редких заболеваний. "Масштаб и разнообразие ресурса ExAC бесценны," Макартур добавил. "Это дает нам возможность обнаруживать чрезвычайно редкие варианты и предлагает беспрецедентное окно в корни редких генетических заболеваний."
После сбора необработанных данных из десятков тысяч экзомов человека от исследователей со всего мира, консорциум полагался на аналитические и вычислительные возможности платформы геномики Института Броуда, а также группы наук и инженерии данных для создания каталога генетических вариаций человеческих генов. беспрецедентное разрешение – примерно один вариант на каждые восемь основ или букв ДНК. О многих из этих вариантов никогда не сообщалось, и большинство из них очень редки и встречаются менее чем у 1 из 10 000 человек.
Имея под рукой последовательность генома пациента, врач может сравнить любые редкие мутации, обнаруженные в его или ее геноме, с мутациями в базе данных ExAC, проливая свет на гены и белки, которые могут лежать в основе заболевания пациента. Вариант, обнаруженный в последовательности ДНК пациента, который чрезвычайно редко встречается при ExAC, особенно тот, который, как предполагается, нарушает функцию полученного белка, затем становится ключевым подозреваемым в возникновении редкого заболевания. С момента публикации для научного сообщества в октябре 2014 года ресурс ExAC просмотрел более пяти миллионов страниц в Интернете и позволил клиницистам поставить более точные генетические диагнозы для тысяч пациентов с редкими заболеваниями.