211service.com
Et nyt kort for sundhed
Et internationalt konsortium af forskere har samlet en database over menneskelige genetiske variationer og skabt et værktøj, der kan revolutionere søgen efter gener, der forårsager mange almindelige sygdomme. Men uden omhyggelig selvregulering, siger genetikerne, kan informationen også resultere i en strøm af vildledende eller inkonklusive resultater.
Kaldet HapMap, databasen katalogiserer mere end tre millioner punkter af genetisk variation baseret på prøver fra 269 mennesker i Nigeria, Kina, Japan og Utah. Mere end 200 videnskabsmænd i Canada, Kina, Japan, Nigeria, Storbritannien og USA deltog i projektet. Den første fase af projektet, der rapporterer mere end en million forskelle, blev offentliggjort i 27. oktober-udgaven af Natur , baseret på dataanalyse ledet af Peter Donnelly fra University of Oxford i England og David Altshuler, direktør for programmet i Medical and Population Genetics fra Broad Institute of Harvard og MIT i Cambridge, MA.
Vi har brug for denne baggrundsinformation om variation i det menneskelige genom, bare for at begynde at besvare de spørgsmål, vi ønsker at stille – som hvilke gener er involveret i bryst- og prostatacancer og diabetes, siger Brian E. Henderson, dekan for Keck School of Medicin ved University of Southern California.
Det er et meget kraftfuldt værktøj, er enig Charles Langley, en befolkningsgenetiker ved University of California, Davis. Human medicinsk genetik tager endelig fat på et meget større folkesundhedsproblem, som er det genetiske grundlag for almindelige sygdomme.
Cirka seks milliarder kemiske bygningsenheder, kaldet nukleotider, omfatter det menneskelige genom. Selvom omkring 99,9 procent af sekvensen af disse nukleotider er identisk mellem to mennesker, efterlader det stadig millioner af forskelle på individuelle punkter i DNA'et, kaldet enkeltnukleotidpolymorfismer eller SNP'er. Det er disse variationer, der står for mange af de genetisk bestemte forskelle mellem mennesker.
Forskere kunne finde ud af, hvilke af disse ændringer relateret til en bestemt sygdom ved at sekventere og sammenligne hele genomer (og hver SNP) blandt tusindvis af berørte og upåvirkede mennesker. Men i praksis vil dette være dyrt og tidskrævende.
I 2001 fandt Mark J. Daly, dengang på Whitehead Institute, nu associeret medlem ved det nærliggende Broad Institute, ud af, at sådanne genetiske forskelle nedarves i store blokke, kaldet haplotyper (deraf udtrykket HapMap). Selvom der kan være hundredvis af SNP'er inden for en DNA-region, er de alle forbundet, så alle, der har et A-nukleotid i stedet for et G på et bestemt sted i et kromosom, vil have de samme genetiske varianter på andre SNP'er i den region. . Og for mange haplotyper eksisterer der kun tre eller fire variationsmønstre.
Med et katalog over disse blokke kunne genetikere mere effektivt identificere genvarianter involveret i almindelige sygdomme som diabetes, kræft, hjertesygdomme og psykiatriske sygdomme.
I 2002 satte det internationale HapMap-konsortium sig for at opgøre millioner af SNP'er og identificere de mønstre, der adskiller hver haplotype. Databasen indeholder nu mere end 3,5 millioner SNP'er. Med denne information kan forskere vælge tag-SNP'er, der viser den genetiske variation i hver blok. Med andre ord, ved kun at identificere nogle få SNP'er, der er karakteristiske for hvert mønster, og teste på disse steder, kan forskere udfylde de tomme felter for hver anden SNP i haplotypen. Dette giver dem mulighed for at sammenligne de genetiske mønstre hos mennesker, der har en sygdom, med dem hos upåvirkede mennesker langt mere effektivt, end det har været muligt før.
Faktisk vurderer konsortiet, at med korrekt tag-udvælgelse kunne genetikere indsamle information om mulige genforeninger fra hele genomet ved at teste så få som en tiendedel af de omkring 10 millioner almindelige SNP-steder.
Dataene er allerede blevet brugt til at identificere et gen forbundet med aldersrelateret makuladegeneration, den førende årsag til blindhed hos ældre; og flere andre undersøgelser er i gang, der søger gener, der kan være involveret i fedme og hjertesygdomme.
Sammen med de genererede data udløste HapMap-projektet fremskridt inden for teknologi. Ved projektets begyndelse kostede det næsten en dollar at bestemme, hvilken SNP en patient bar på ét sted, og forskere kunne teste hundredvis om dagen. I dag er prisen faldet til under en cent per SNP, og millioner kan testes på en dag. Nøjagtigheden af testen er også forbedret, siger Daly.
Kombinationen af disse nye teknologier og HapMap-dataene gør det meget lettere for genetikere at lave undersøgelser, der undersøger hele det menneskelige genom for gener forbundet med særlige egenskaber - hvad enten det er sygdomme, som konsortiets medlemmer håber, eller andre egenskaber, der menes at have genetiske komponenter , såsom intelligens eller seksuel præference.
Men der er en potentielt alvorlig fangst: den statistiske sandsynlighed for at vise et gen, der ser ud til at være forbundet med en bestemt egenskab, men som ender med at have ingen rolle i faktisk at forårsage egenskaben, vil være ret høj, siger Daly.
Hvis du deler en hånd med kort ud, er det usandsynligt, at du får fuldt hus, siger Daly. Men hvis du deler ud med 100.000 hænder i poker, er du forpligtet til at få nogle virkelig flotte hænder, statistisk set.
Det samme kan ske i sådanne genom-dækkende associationsstudier: Der kan dukke et eller flere gener op, som ser godt ud. Daly advarer: Disse ting vil ske tilfældigt og har intet at gøre med årsagssammenhæng.
Som et resultat har medlemmerne af HapMap-konsortiet udtrykt deres håb om, at dataene primært vil blive brugt til at forske i medicinske tilstande i modsætning til ikke-medicinske træk. Faktisk inkluderede de en særlig forsigtighed i Natur papir, skrift: vi opfordrer til konservatisme og tilbageholdenhed i den offentlige formidling og fortolkning af sådanne undersøgelser, især hvis ikke-medicinske træk udforskes.
Det faktum, at HapMap-dataene blev afledt af DNA fra mennesker i Nigeria, Kina, Japan og USA, medfører en ekstra fare: at sammenhænge mellem genvariationer og særlige egenskaber (fejlagtigt) kan forekomme stærkere i nogle populationer end i andre. *
Dette er et enormt datasæt, der kunne udvindes for masser af nærsynede, kulturelt fordomsfulde ting, siger Langley. Det er alle nervøse for. Det skal nok ske, og det er bare op til det videnskabelige samfund at behandle hver enkelt sag så stringent som muligt.
Redaktørens note: Kom venligst tilbage onsdag den 9. november for del 2 af Erika Jonietz’ historie på HapMap, som vil fokusere på projektets internationale aspekter.
* [Afklaring, 15. nov. 2005: Denne sætning kan give det forkerte indtryk, at associationer mellem bestemte gener og egenskaber aldrig varierer mellem populationer. Mens de fleste genetiske variationer deles blandt alle populationer, er der lejlighedsvise forskelle. Som et resultat heraf kan der laves både sande og falske associationer med genvarianter, der forekommer ved forskellige frekvenser i forskellige populationer. I begge tilfælde kan foreningen bruges på en måde, der er fordomsfuld over for gruppen, der bærer varianten til en højere (eller lavere) sats. – Redaktører.]