Baanbrekend Onderzoek Onthult Cruciale Blinde Vlekken in de Menselijke Genoomkaarten

Een recent uitgevoerd onderzoek, gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift Nature Communications, heeft significante biologische ‘blinde vlekken’ blootgelegd in de fundamentele kaarten van het menselijk genoom. Deze kaarten vormen de basis voor veel hedendaagse biomedische toepassingen. Het probleem ligt in een historisch scheve verhouding in de genetische gegevens: er is een disproportioneel grote vertegenwoordiging van data afkomstig van individuen van Europese afkomst. Dit leidt ertoe dat het aflezen van DNA voor een aanzienlijk deel van de wereldbevolking onvolledig of gebrekkig is.

De onderzoeksgroep, geleid door experts van het Barcelona Supercomputing Center (BSC) en het Centre for Genomic Regulation (CRG), heeft aangetoond dat deze vooringenomenheid in de gebruikte referentiecatalogi ertoe leidt dat duizenden specifieke RNA-transcripten, die kenmerkend zijn voor populaties uit Afrika, Azië en Amerika, over het hoofd worden gezien. Pau Clavell-Revuelta, de hoofdauteur, benadrukte dat de huidige genkaart de interpretatie van genetische variaties vervormt. Roderic Guigó, een leidende co-auteur van het CRG, bevestigde dat de overweldigende meerderheid van de referentienucleotidenreeksen afkomstig is van Europeanen. Hierdoor blijven genen of transcripten die uniek zijn voor niet-Europese groepen buiten beschouwing.

Deze structurele lacune in de data verbergt potentieel vitale informatie met betrekking tot individuele ziekterisico's. Het onderzoek illustreert dit met reeds bekende voorbeelden: het variërende therapeutische effect van luchtwegverwijders bij Afrikaanse kinderen of de ongewenste bijwerkingen van standaard anticoagulantia bij Aziatische patiënten kunnen mogelijk verklaard worden door deze hiaten. Om deze verborgen biologie te ontrafelen, paste het team sequencing met lange reads van RNA toe. Zij analyseerden bloedmonsters van 43 donoren uit acht verschillende populaties.

De analyse resulteerde in de ontdekking van 41.000 potentiële transcripten die ontbraken in de officiële databanken. Daarvan bleken 2.267 transcripten exclusief te zijn voor één specifieke populatie – voornamelijk Afrikaans, Aziatisch of Amerikaans – en waren ze voorheen onbekend in de wetenschappelijke literatuur. Bovendien lijken 773 transcripten afkomstig te zijn uit eerder niet-geïdentificeerde genregio's, waaronder tot 476 nieuwe genen werden geïdentificeerd. Marta Melé, een hoofdauteur van het BSC, wees erop dat veel van deze nieuwe, etnisch-afhankelijke transcripten voorkomen in genen die reeds geassocieerd zijn met auto-immuunziekten, astma en metabole kenmerken.

De analyse bevestigde bijvoorbeeld dat een specifiek allel van het SUB1-gen, cruciaal voor DNA-herstel, aanwezig is bij personen van Peruaanse afkomst, maar volledig wordt genegeerd door de huidige referentiekaarten. Om dit probleem aan te pakken, roepen de auteurs op tot een wereldwijde gezamenlijke inspanning om een menselijk pan-transcriptoom te creëren: een alomvattende catalogus van alle RNA-moleculen die in alle populaties worden gebruikt. De supercomputer MareNostrum 5, gehuisvest bij het BSC, speelde een cruciale rol bij het verwerken van meer dan tien terabytes aan gegenereerde data.

Professor Guigó concludeerde dat deze bevindingen slechts het topje van de ijsberg zijn, aangezien het onderzoek zich beperkte tot de analyse van bloedcellen van volwassen individuen. Hij stelt dat dit de verwachte vooruitgang op het gebied van gepersonaliseerde geneeskunde vertraagt. Dit onderstreept de dringende noodzaak om de genomische data-inclusiviteit te vergroten om de nauwkeurigheid van medische benaderingen te waarborgen.