Революційне дослідження виявило критичні прогалини у картах геному людини

Нещодавня наукова праця, опублікована у престижному виданні Nature Communications, висвітлила серйозні біологічні «сліпі зони» у фундаментальних картах геному людини, які активно використовуються у сучасній біомедицині. Суть проблеми полягає у історично сформованій надмірній концентрації генетичних даних, отриманих переважно від осіб європейського походження. Це призводить до того, що механізми зчитування ДНК працюють неадекватно для значної частини світового населення.

Команда дослідників, очолювана фахівцями з Барселонського суперкомп’ютерного центру (BSC) та Центру геномних регуляцій (CRG), довела, що упередженість у наявних каталогах спричиняє ігнорування тисяч специфічних РНК-транскриптів, які є типовими для популяцій з Африки, Азії та Америки. Пау Клавель-Ревельєс, перший автор дослідження, наголосив, що чинна карта генів спотворює процес інтерпретації генетичних варіацій. Родерік Гіго, провідний співавтор із CRG, підтвердив: переважна більшість еталонних послідовностей походить від європейців. Це, своєю чергою, залишає поза увагою гени або транскрипти, унікальні для неєвропейських етнічних груп.

Це структурне упущення у базах даних приховує життєво важливу інформацію, яка стосується індивідуальних ризиків захворювань. У дослідженні наводяться вже відомі приклади: різне терапевтичне реагування на бронходилататори у дітей африканського походження або небажані реакції азіатських пацієнтів на стандартні антикоагулянти. Усі ці явища можуть бути пояснені саме цими прогалинами. Щоб розкрити цю приховану біологію, науковці використали технологію секвенування РНК з довгими зчитуваннями, проаналізувавши зразки крові 43 донорів із восьми різних популяцій.

Результати аналізу вражають: вчені ідентифікували 41 000 потенційних транскриптів, які були відсутні в офіційних базах даних. З них 2 267 виявилися ексклюзивними для однієї популяції — переважно африканської, азіатської чи американської — і раніше були невідомі науковій спільноті. Ба більше, 773 транскрипти, як виявилося, походять із раніше неідентифікованих генних локусів, серед яких вдалося визначити до 476 нових генів. Марта Меле, провідний співавтор із BSC, зауважила, що багато з цих нововиявлених транскриптів, залежних від етнічної приналежності, локалізуються у генах, пов'язаних із аутоімунними патологіями, астмою та метаболічними особливостями.

Аналіз чітко підтвердив, що специфічний варіант гена SUB1, який відіграє ключову роль у репарації ДНК, присутній у осіб перуанського походження, проте повністю ігнорується чинними еталонними картами. Для подолання цієї проблеми автори закликають до глобальної консолідації зусиль для створення так званого людського пан-транскриптома — вичерпного каталогу всіх РНК-молекул, задіяних у всіх популяціях світу. У процесі обробки понад десяти терабайт згенерованих даних вирішальну роль відіграв суперкомп’ютер MareNostrum 5, розміщений у BSC.

Професор Гіго підсумував, що це відкриття — лише «вершина айсберга», оскільки дослідження було обмежене аналізом клітин крові дорослих осіб. На його думку, це гальмує очікувані темпи прогресу в галузі персоналізованої медицини. Це підкреслює нагальну необхідність розширення геномних даних для забезпечення справжньої точності медичних втручань у майбутньому.