Ученые из Welcome Trust Sanger Institute и их сотрудники обнаружили 17 редких генетических вариаций человека, связанных с факторами риска таких заболеваний, как болезни сердца и диабет.
Исследование, опубликованное сегодня в Nature Genetics, показывает, как можно использовать крупномасштабные наборы геномных данных для определения потенциальных новых биологических целей для изучения сердечно-сосудистых и других заболеваний.
В течение некоторого времени генетика была связана с сердечно-сосудистыми заболеваниями и болезнями крови, однако, поскольку это сложные заболевания, чрезвычайно сложно найти конкретные генетические причины. В этом исследовании ученые изучили геномы почти 36000 здоровых людей европейского происхождения в поисках редких генетических связей с 20 известными факторами риска заболеваний, такими как повышенный уровень холестерина или гемоглобина в крови.
Два предыдущих крупномасштабных проекта предоставили необходимые последовательности генома: проект UK10K – исследование генетического кода 10 000 человек, цель которого – лучше понять связи между редкими генетическими вариациями и болезнями; и проект “1000 геномов”. На основе этих данных ученые создали ресурс, называемый плотной панелью вменения, который находится в свободном доступе для научного сообщества. Панель содержит так много деталей, что может заполнить пробелы или «вменять» данные, отсутствующие в генетических исследованиях с более низким разрешением.
Уровень детализации, который предоставляет панель вменения, позволил ученым изучить конкретные факторы риска заболевания и найти 17 новых генетических вариантов. Из них 16 было бы чрезвычайно сложно найти без данных панели вменения.
Профессор Николь Соранцо, старший автор из Института Сэнгера, сказала: "Плотная панель вменения, использованная в этом исследовании, позволила нам искать генетические вариации, которые встречаются гораздо реже, чем когда-либо прежде, но которые индивидуально объясняют больший генетический риск. По мере продолжения усилий по описанию генетической основы сложных заболеваний ожидается, что методы, которые мы разработали в этом исследовании, позволят следующей волне открытий того, что вызывает эти заболевания, и того, как мы могли бы разработать новые методы лечения."
Д-р Валентина Иочкова, первый автор из Института Сэнгера и Европейского института биоинформатики, сказала: "Это первый этап процесса открытия, который расскажет нам больше о вкладе генетики в развитие сложных заболеваний человека. Мы посмотрели, где в геноме находятся эти 17 новых вариантов, чтобы понять, что они могут рассказать нам о биологии; об изменениях, которые они вносят в организм, и о том, как это может сделать человека более или менее восприимчивым к болезням."
Затем исследователи применили аналитическую технику, называемую тонким картированием, для изучения сотен участков генома человека, содержащих генетические факторы риска кардиометаболических заболеваний. Для 59 регионов они смогли сузить наиболее вероятные генетические причины до небольших наборов генетических вариантов. Сочетание этого метода точного картирования с биологическими данными позволило углубить его еще больше и обеспечить дополнительное функциональное понимание лежащей в основе биологии.
Доктор Пол Ауэр, соавтор статьи из Университета Висконсин-Милуоки: "Наше исследование предлагает усовершенствованный метод использования панели наряду с другими методами анализа для поиска редких вариантов, которые способствуют возникновению сложных генетических состояний, таких как болезни сердца или диабет. Мы также сузили набор потенциально причинных вариантов до небольшого набора вариантов для дальнейшего изучения. Мы сосредоточились на кардиометаболических характеристиках, но панель охватывает весь геном человека, поэтому ее можно использовать для более глубокого понимания генетического вклада в заболевание в любой части человеческого тела."