Прорывное исследование выявило искажения в картах генома человека!

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, выявило критические биологические «слепые зоны» в основополагающих картах генома человека, которые применяются в современной биомедицине. Эта проблема возникает из-за исторически сложившейся непропорционально высокой представленности генетических данных, полученных от индивидов европейского происхождения, что приводит к неполноценному считыванию ДНК для значительной части мирового населения.

Исследовательская группа под руководством специалистов из Барселонского суперкомпьютерного центра (BSC) и Центра геномных регуляций (CRG) продемонстрировала, что предвзятость в используемых каталогах приводит к игнорированию тысяч специфических РНК-транскриптов, характерных для популяций из Африки, Азии и Америки. Первый автор, Пау Клавель-Ревельес, отметил, что используемая карта генов искажает интерпретацию генетических вариаций. Родерик Гиго, ведущий соавтор из CRG, подтвердил, что подавляющее большинство эталонных последовательностей получено от европейцев, что оставляет за кадром гены или транскрипты, уникальные для неевропейских групп.

Это структурное упущение в данных скрывает жизненно важную информацию, касающуюся индивидуальных рисков заболеваний. Исследование приводит в пример уже известные случаи, такие как различное терапевтическое действие бронходилататоров у африканских детей или нежелательные реакции азиатских пациентов на стандартные антикоагулянты, которые могут быть объяснены этими пробелами. Для выявления этой скрытой биологии команда применила секвенирование РНК с длинными считываниями, проанализировав образцы крови 43 доноров из восьми различных популяций.

В результате анализа ученые обнаружили 41 000 потенциальных транскриптов, отсутствовавших в официальных базах данных. Из них 2 267 оказались эксклюзивными для одной популяции, преимущественно африканской, азиатской или американской, и ранее были неизвестны науке. Более того, 773 транскрипта, по-видимому, происходят из ранее неидентифицированных генных областей, среди которых было идентифицировано до 476 новых генов. Марта Меле, ведущий соавтор из BSC, указала, что многие из этих новых транскриптов, зависящих от этнической принадлежности, обнаруживаются в генах, ассоциированных с аутоиммунными расстройствами, астмой и метаболическими характеристиками.

Анализ подтвердил, что специфический вариант гена SUB1, критически важный для репарации ДНК, присутствует у лиц перуанского происхождения, но полностью игнорируется современными эталонными картами. Для решения этой проблемы авторы призывают к глобальной консолидации усилий по созданию человеческого пан-транскриптома — всеобъемлющего каталога всех РНК-молекул, используемых во всех популяциях. В обработке более десяти терабайт сгенерированных данных ключевую роль сыграл суперкомпьютер MareNostrum 5, расположенный в BSC.

Профессор Гиго заключил, что это открытие — лишь «вершина айсберга», поскольку исследование было ограничено анализом клеток крови у взрослых индивидов. Это, по его мнению, замедляет ожидаемые темпы прогресса в области персонализированной медицины, подчеркивая важность расширения геномных данных для обеспечения точности медицинских подходов.