Исследователи из Медицинской школы Университета Мэриленда (UMSOM) и их коллеги опубликовали сегодня в журнале Nature новый анализ данных генетического секвенирования более чем 53 000 человек, в основном из меньшинств

. ]

Ранний анализ, часть крупномасштабной программы, финансируемой Национальным институтом сердца, легких и крови, исследует один из самых больших и разнообразных наборов данных высококачественного секвенирования всего генома, из которого состоит ДНК человека. . Он дает новое генетическое представление о нарушениях сердца, легких, крови и сна и о том, как эти состояния влияют на людей с различным расовым и этническим происхождением, которые часто недостаточно представлены в генетических исследованиях.

Программа, получившая название Trans-Omics for Precision Medicine (TOPMed), направлена ​​на понимание генетических вариаций, которые возникают у людей как в нуклеарных семьях, так и в популяциях разных национальностей, проживающих на разных континентах. Конечная цель проекта – улучшить диагностику, лечение и профилактику наиболее распространенных состояний, которые приводят к инвалидности или смерти.

«Мы уже обнаружили некоторые удивительные новые открытия», – сказал автор исследования Тимоти О'Коннор, доктор философии, доцент медицины и эндокринологии в Институте геномных наук (IGS) в UMSOM. Например, команда определила более 400 миллионов генетических вариаций, но 97 процентов из них чрезвычайно редки и встречаются менее чем у 1 процента населения. Вариации или варианты генов могут возникать случайно, когда гены рекомбинируют или мутируют.

«В большинстве случаев эти варианты ничего не значат, – сказал доктор О'Коннор, – но они могут дать новое понимание мутационных процессов и недавней истории эволюции человека».

В команду TOPMed входят более 180 исследователей из ведущих институтов геномики по всему миру, которые систематически и определенными способами собирают огромные массивы данных, чтобы расширить знания о разнообразии в генетических исследованиях. С момента его запуска в 2014 году исследователи TOPMed начали добавлять секвенирование всего генома и «омический» анализ (который включает изучение генетических и молекулярных профилей, таких как белки) в исследовательские исследования, чтобы лучше понять, как вариации влияют на различные системы органов, вызывая болезнь, например, сердца и легких.

В новой статье Nature исследователи отметили, что программа «направлена ​​на выявление причинно-следственных генетических вариантов и их взаимодействия с окружающей средой, для характеристики болезни и ее молекулярных подтипов, для понимания различий в болезнях. разных предков и заложить основу для персонализированного прогнозирования, профилактики, диагностики и лечения заболеваний ". Брэкстон Митчелл, доктор философии, профессор медицины в UMSOM, и Джеффри О'Коннелл, доктор медицины, доцент медицины в UMSOM, были соавторами этой статьи.

TOPMed – это крупнейший на сегодняшний день проект по секвенированию, в ходе которого было выявлено более 400 миллионов вариантов генов с всеобъемлющей миссией понимания глобального генетического разнообразия. С момента присоединения к программе TOPMed в 2016 году исследователи UMSOM опубликовали новые ценные сведения о генетическом разнообразии, включая данные секвенирования из первоначальной флагманской статьи о первых 53 831 образцах TOPMed.

Растущее разнообразие выборок населения поможет исследователям больше узнать о том, как конкретные заболевания влияют на различные этнические группы по всему миру. Кроме того, группа установила единые стандарты секвенирования, выполняемого в массовом масштабе. Стандарты максимизируют целостность данных, поскольку большая группа международных исследователей использует единые методы, поскольку они продолжают добавлять другие "омические" методы для анализа, такие как изучение метаболических различий.

Помимо возможности подробного анализа объединенных геномных данных и данных о состоянии здоровья для секвенированных образцов, TOPMed улучшил анализ генотипированных образцов с помощью новой контрольной панели, которая теперь включает более 97 000 человек. Справочная панель TOPMed общедоступна для анализа и ввода новых генетических данных исследователями.

Первый этап публикации данных в исследовании Nature продемонстрировал большее включение разнообразия выборок, что будет неоценимо для международной группы, чтобы узнать больше о болезнях, влияющих на эти группы населения. Из-за огромного размера выборки и продольного охвата многих популяционных выборок исследователи смогли продемонстрировать, что редкие варианты представляют собой недавние и потенциально вредные изменения, которые могут повлиять на функцию белка, экспрессию генов или другие биологически важные элементы.

«Это серьезная попытка исправить недопредставленность меньшинств участников в геномных исследованиях и следит за более широкой миссией в рамках Медицинской школы по увеличению разнообразия клинических испытаний», – сказал Э. Альберт Рис, доктор медицины, доктор философии, магистр делового администрирования. Исполнительный вице-президент по медицинским вопросам, Университет штата Балтимор, Джон З. и Акико К. Бауэрс, заслуженный профессор и декан Медицинской школы Университета Мэриленда. «Мы надеемся, что это приблизит область геномики к расширению персонализированной медицины для всех пациентов».

Кэшелл Жакиш, доктор философии, сотрудник программы NHLBI для TOPMed и автор статьи Nature соглашается. «Программа TOPMed NHLBI является огромным ресурсом для научного сообщества. До сих пор мы действительно не знали, как выглядят вариации генома в различных группах. Это новое исследование представляет собой поистине исторические открытия, и мы с нетерпением ждем продолжения исследований в этой области, поскольку мы движемся к персонализированной медицине ».