211service.com
DNS datu bāzes ir pārāk baltas. Šis cilvēks cenšas to novērst.
Karlosa D. Bustamantes veiktajām ģenētiskajām variācijām starp populācijām vajadzētu palīdzēt mums labāk izprast un ārstēt slimības.
2018. gada 15. oktobris
Karlosa D. Bustamantes fotogrāfija
15 gadu laikā, kopš cilvēka genoma projekts pirmo reizi atklāja mūsu DNS projektu, no miljoniem cilvēku daudzās dažādās pasaules daļās ir savākts milzīgs daudzums ģenētisko datu. Karlosa D. Bustamantes uzdevums ir meklēt ģenētiskos datus, lai atrastu norādes uz visu, sākot no senās vēstures un cilvēku migrācijas modeļiem un beidzot ar iemesliem, kāpēc cilvēki ar dažādiem senčiem ir tik dažādi reaģējot uz parastajām slimībām.
Bustamantes karjera ir aptuveni aptvērusi laika posmu kopš cilvēka genoma projekta pabeigšanas. Ģenētikas un biomedicīnas datu zinātnes profesors Stenfordā un 2010. gada MacArthur ģēnija balvas ieguvējs ir palīdzējis novērst sarežģītās ģenētiskās variācijas dažādās populācijās. Šie varianti nozīmē, ka slimību cēloņi dažādās grupās var ievērojami atšķirties. Daļa no Bustamantes, kurš dzimis Venecuēlā un pārcēlās uz ASV, kad viņam bija septiņi gadi, motivācijas ir izmantot šīs atziņas, lai mazinātu medicīniskās atšķirības, kas mūs joprojām nomoka.
Šis stāsts bija daļa no mūsu 2018. gada novembra numura
- Skatiet pārējo izdevuma daļu
- Abonēt
Bet, lai gan tā ir apgabals ar potenciālu medicīnas uzlabošanai, tas ir arī pilns ar strīdiem par to, kā interpretēt ģenētiskās atšķirības starp cilvēku populācijām. Laikmetā, kas joprojām ir apsēsts ar rasi un etnisko piederību un kuru sabojā bieža zinātnes nepareiza izmantošana dažādu grupu īpašību definēšanā, Bustamante joprojām ir neuztraucies, meklējot niansētās ģenētiskās atšķirības, kuras šīs grupas demonstrē.
Iespējams, viņa optimisms ir saistīts ar viņa personību — daži teikumi paiet bez fantastiska vai neparasti aizraujoša. Taču tā ir arī viņa kā populācijas ģenētiķa atzīšana par neticamo iespēju, ko cilvēka genomu atšķirību izpratne sniedz veselības uzlabošanai un slimību apkarošanai.
Deivids Rotmans, MIT tehnoloģiju apskats redaktors kopumā, pārrunāja ar Bustamanti, kāpēc ir tik svarīgi iekļaut vairāk cilvēku ģenētiskajos pētījumos un izprast dažādu populāciju ģenētiku.
Cik labi mēs spējam nodrošināt, ka mūsu apkopotie genoma dati ir iekļaujoši?
Esmu optimists, bet tā vēl nav.
Mūsu 2011. gada dokumentā mūsu rīcībā esošā statistika bija tāda, ka vairāk nekā 96% dalībnieku genoma mēroga asociācijas pētījumos bija Eiropas izcelsmes. Pēcpārbaudē 2016. gadā šis skaits pieauga no 96% līdz aptuveni 80%. Tātad tas kļūst labāk. Diemžēl vai, iespējams, par laimi, liela daļa no tā ir saistīta ar Ķīnas ienākšanu ģenētikā. Liela daļa no tā bija saistīta ar plaša mēroga pētījumiem Ķīnas un Austrumāzijas populācijās. Piemēram, spāņi veido mazāk nekā 1% no genoma mēroga asociācijas pētījumiem. Tāpēc mums ir jādara labāk. Galu galā mēs vēlamies, lai precīzās zāles sniegtu labumu visiem.
Papildus godīguma jautājumam, kāpēc genoma datu daudzveidība ir svarīga? Kas mums pietrūkst bez tā?
Pirmkārt, tam nav nekāda sakara ar politkorektumu. Tas viss ir saistīts ar cilvēka bioloģiju un to, ka cilvēku populācijas un lielā cilvēku migrāciju diaspora ir atstājusi savas pēdas cilvēka genomā. Veselības un slimību ģenētiskajiem pamatiem ir kopīgas sastāvdaļas dažādās cilvēku populācijās un lietas, kas ir unikālas dažādām populācijām.
Kā tas izpaužas?
Diabēts ir lielisks piemērs. Ja skatāmies uz diabēta ģenētiku, tad dažādās pasaules daļās tā ir atšķirīga. 2010. gadu sākumā Broads [MIT un Hārvardas institūts] veica pētījumu ar Nacionālo genomikas medicīnas institūtu Meksikā, lai pētītu diabēta ģenētiku. Protams, viņi atrada ģenētisku variantu, kura biežums Meksikā ir 25%, ko jūs neredzat Eiropas, Austrumāzijas vai Āfrikas populācijās. Tas galvenokārt ir redzams tikai Amerikā, un tas uzsver lielu daļu etniskās atšķirības diabēta gadījumā.
Mēs nevaram izmantot ģenētiku, lai mēģinātu definēt stāstus, ko stāstām par sevi.
Mēs esam veikuši pētījumu par šķietami nekaitīgām iezīmēm, piemēram, blondiem matiem. Pārsteidzošāka fenotipa nav. Dažiem cilvēkiem ir gaiši mati, bet dažiem nav. Un blondu matu cēlonis Melanēzijā ir pilnīgi atšķirīgs no cēloņa Eiropā — un tie ir blondi mati. Tātad, kāpēc jūs domājat, ka diabētam, sirds slimībām un visām citām sarežģītajām iezīmēm visiem cilvēkiem būs identiski cēloņi? Tam nav jēgas.
Izrādās, ka lielākā astmas izplatība [ASV] ir indivīdiem, kuru senči ir puertorikā, kam seko afroamerikāņu izcelsmes indivīdi, kam seko Eiropas senči. Cilvēki ar viszemāko astmas līmeni ir meksikāņu izcelsmes cilvēki. Jums ir divas spāņu populācijas pretējās spektra galos.
Kāpēc šo ģenētisko atšķirību detalizēta informācija ir noderīga medicīnai?
Ja slimības ģenētiskā etioloģija ir atšķirīga, tas dod mums iespēju atklāt jaunus zāļu mērķus. Tas dod mums jaunu bioloģiju, ko pēc tam var izmantot pat tiem, kuri ne vienmēr cieš no slimības šādā veidā. Tas ir svarīgi zāļu atklāšanā. Ja jūs to domājat kā naftas meklēšanu, mēs naftu meklējām tikai Ziemeļjūrā. Ir daudz citu vietu, kur meklēt, un tas ir izdevīgi ikvienam.
Otrkārt, mēs atklājam, ka poligēna riska rādītāji [slimību riska prognozes, pamatojoties uz ģenētiskajiem testiem] attiecībā uz Eiropas senčiem nav viegli pārvēršami citās populācijās. Ja mums nav plašas pārstāvniecības medicīnas un populācijas ģenētikā, mēs riskējam palielināt veselības atšķirības, kas būs briesmīgs rezultāts precīzajai medicīnai un precīzai veselībai.
Tātad, vai jūs neesat vīlušies par progresa trūkumu, iekļaujot genoma datos vairāk populāciju?
Es patiesībā esmu ļoti sajūsmā. Mēs esam paveikuši lielisku darbu, meklējot narkotiku mērķus Eiropā. Īslande vadīja ceļu, Lielbritānija vadīja ceļu un tagad Somija. Tāpēc mēs izmantojam visus šos resursus — lieliski. Bet kā ar Latīņameriku? Kā ar Āfriku? Kā ar Dienvidāziju? Visās šajās vietās ir ļoti daudz, lai veicinātu mūsu izpratni par veselību un slimībām.
Tas ir gan morāls pienākums, gan neizmantota zinātniska iespēja, ja mēs neejam strādāt šajās populācijās.
Daudzi ģenētiskie pētnieki jau sen ir apgalvojuši, ka rasei zinātnē nav pamata. Bet šķiet, ka debates nepazudīs .
Globālā kontekstā nav trīs, piecu vai pat 10 cilvēku rasu modeļa. Pastāv plašs strukturētu ģenētisko variāciju kontinuums, un ir izolētu populāciju kabatas. Trīs, piecas vai 10 cilvēku rases vienkārši nav precīzs modelis; tas ir daudz vairāk kontinuuma modelis.
Cilvēki ir ļoti daudzveidīga suga gan fenotipiski, gan ģenētiski. Tā ir ļoti klasiska populācijas ģenētika. Ja eju no Horna raga līdz Somijas virsotnei, katrs ciems izskatās kā blakus esošais ciems, bet galējībās cilvēki ir dažādi.
Bet kā populācijas ģenētiķis?
Es neuzskatu, ka rase ir jēgpilns veids, kā raksturot cilvēkus.
Tomēr jūs ejat sarežģītu līniju, vai ne? Jūs norādāt, cik svarīgas ir atšķirības starp dažādām populācijām, taču nevēlaties nostiprināt vecās rasu kategorijas.
Mēs nevaram izmantot ģenētiku, lai mēģinātu definēt stāstus, ko stāstām par sevi. Veselību noteicošie sociālie faktori bieži vien ir daudz svarīgāki par veselību noteicošajiem ģenētiskajiem faktoriem, taču tas nenozīmē, ka ģenētiskie faktori nav svarīgi. Tātad jums ir jāaptver sarežģītība un jāizdomā, kā mēs to tulkojam plašai sabiedrībai.
Es patiesībā esmu optimists. Es domāju, ka pasaule kļūst mazāk rasistiska vieta. Ja jūs runājat ar nākamo cilvēku paaudzi, tūkstošgades vecumdienām, šīs pretīgās ideoloģijas tiek izmestas. Tas nozīmē, ka tagad mēs varam domāt par to, kādu lomu ģenētika spēlē veselībā, slimībās un cilvēka evolūcijā tādos veidos, ko mēs varam saprātīgi saprast un risināt svarīgas problēmas.
Mēs nevaram pieļaut, ka identitātes politika nolaupa ģenētiku. Ja jūs sākat ļaut ienākt politikai un citām interesēm, jūs vienkārši saduļķojat ūdeņus. Jums jāļauj datiem vadīt. Jums jāļauj rezultātiem vadīt. Un pārējais sekos.
Datu novirze DNS pētījumos
Precīzā medicīna dažiem kļūst precīzāka, bet daudzus citus atstāj aiz muguras. Un tie bieži vien ir cilvēki ar Latīņamerikas, Āfrikas, Amerikas pamatiedzīvotāju un citiem senčiem, kuri genoma datu bāzēs ir nepietiekami pārstāvēti.
Līdz šim lielākā daļa datu genoma mēroga asociācijas pētījumos, kas ir bijuši būtiski, lai atklātu ģenētiskos variantus, kas saistīti ar izplatītām slimībām, nāk no cilvēkiem ar Eiropas senčiem. 2011. gadā Karloss D. Bustamante un viņa kolēģi norādīja uz atšķirībām un no tiem izrietošos draudus, ka genoma medicīna lielā mērā dos labumu dažiem priviliģētajiem. Turpmākajos gados genoma datu vākšana ir strauji pieaugusi, taču atšķirības joprojām pastāv. 2016. gadā Alise Popehoja, kura bija Vašingtonas universitātes doktorantūra un tagad ir pēcdoktore Bustamantes laboratorijā, atjaunināja rezultātus žurnālā. Daba lielākajai daļai iedzīvotāju grupu panākts neliels progress.
Viens no šī datu trūkuma rezultātiem ir tāds, ka ģenētiskie testi var būt mazāk svarīgi un precīzi cilvēkiem no nepietiekami pārstāvētām grupām. Arvien populārākie patērētāju ģenētiskie testi var būt maldinoši vai vienkārši nepareizi, un medicīniskie ģenētiskie testi dažām izplatītām slimībām bieži vien ir nepārliecinoši. Tāpat Popehojs saka, ka viltus pozitīvi un viltus negatīvi rezultāti ģenētiskajās diagnozēs ir biežāk sastopami cilvēkiem ar senčiem ārpus Eiropas, jo rezultāti tiek interpretēti, izmantojot datu bāzes, kas ir nepilnīgas vai novirzītas uz Eiropas senčiem.