Отзыв Эмили Хендерсон, бакалавр наук 4 мая 2020 года

Точная медицина может адаптировать лечение к уникальной генетической последовательности пациента. Но достижение этой точности – или разработка новых лекарств – требует знания, какие гены вовлечены в заболевание.

К сожалению, мы не очень хорошо понимаем, как эти генетические различия могут вызывать различия в признаках, будь то холестерин или ожирение. "

Брайан Паркс, профессор наук о питании, Университет Висконсин-Мэдисон

Чтобы преодолеть эти ограничения, Паркс и его сотрудники разработали новый метод, который может вырвать ранее неизвестные гены из темноты.

Объединив мелкозернистые детали, доступные в исследованиях на животных, со статистической мощью генетических исследований с участием сотен тысяч человеческих геномов, исследователи обнаружили новый ген, участвующий в регуляции уровня холестерина в организме.

Работа предоставляет новую цель для понимания генетического риска высокого уровня холестерина, который связан с болезнью сердца. Не менее важно и то, что исследование дает новый способ показать, как генетическая изменчивость лежит в основе ряда заболеваний человека, что является первым шагом к их лечению.

Паркс и члены его команды в других университетах недавно опубликовали свои выводы в журнале Метаболизм клеток . Недавно идентифицированный ген, Sestrin1, регулирует уровень холестерина, отключая выработку холестерина в печени, когда пища обеспечивает достаточное количество необходимого питательного вещества.

Ключом к их выводам была относительная сила исследований на животных и людях. Команда Парка могла использовать печень мыши для исследования генетических сетей, вовлеченных в синтез холестерина, предоставляя данные, которые редко доступны для людей. Они идентифицировали 112 генов, связанных с известными генетическими сетями холестерина.

Затем исследователи посмотрели, какие из этих 112 генов перекрываются с возможными связанными с холестерином последовательностями ДНК у людей. Данные человека получены из огромных генетических исследований, которые собирают данные о здоровье, чтобы попытаться найти связь между генами и болезнями.

«Мы можем провести эти очень большие исследования на людях, насчитывающих 500 000 человек, и мы можем определить области генома, которые связаны, скажем, с различиями в уровне холестерина в крови», – говорит Паркс. «Но это просто дает нам своего рода фонарный столб для освещения. Он не говорит нам, какой основной ген или путь потенциально способствуют этой ассоциации».

Из 112 генов, с которых они начинали, 54 имели связь с человеческими данными. «И большинство из них, как известно, участвуют в метаболизме холестерина или жидкости. Но нас интересовали те, которые были неизвестны», – говорит Паркс.

Двадцать пять из этих генов ранее не были связаны с уровнем холестерина у людей, что делало их потенциальными новыми мишенями. Команда Паркс изучила эти 25 генов на мышиной модели и сравнила их с новыми партиями геномных данных человека. Сестрин1 выделялся.

Этот ген никогда ранее не ассоциировался с холестерином, но исследовательская группа обнаружила, что Sestrin1 помогает регулировать уровень холестерина в крови. Он способствует синтезу холестерина до тех пор, пока он не будет отключен холестерином из рациона.

Мыши, у которых отсутствовал ген, не могли должным образом регулировать уровень холестерина. Они развили высокий уровень холестерина при потреблении диет, содержащих нормальные уровни холестерина, потому что их печень не реагировала должным образом.

Исследователи говорят, что у них было преимущество в исследовании холестерина, который в основном контролируется только одной тканью, печенью. Но их метод, объединяющий данные мыши и человека, может помочь обнаружить другие, ранее неизвестные гены – огромную помощь для понимания и лечения болезней.

«Безусловно, существует возможность распространить эту технику на другие признаки, такие как ожирение», – говорит Паркс.