211service.com
Løsning af manglen på mangfoldighed i genomforskning
Da genetiker Kent Taylor fra Los Angeles Biomedical Research Institute for to år siden satte sig for at skrive en bevilling til at studere genetiske risikofaktorer for type 2-diabetes hos latinamerikanere, kunne han ikke finde meget forskning. Han konsulterede en international samling af alle publicerede genom-dækkende associationsstudier, kaldet GWAS Catalogue, og fandt 19 undersøgelser om type 2-diabetes hos europæere, 14 hos asiater, tre hos latinamerikanere, én hos mexicanere og én hos en indianerbefolkning i Arizona.
Disse genomomfattende associationsstudier scanner mange menneskers DNA for at få øje på genetiske varianter forbundet med sygdomsdrivere. Men store befolkningsgrupper – inklusive afrikanere, latinamerikanere og indfødte eller oprindelige folk – er enormt underrepræsenteret i disse undersøgelser og genomforskning generelt. Uden denne information kan forskerne mangle genetiske nøglefaktorer, der spiller en rolle i sygdomsmodtagelighed og lægemiddelrespons blandt forskellige befolkningsgrupper.
Taylor siger, at GWAS-kataloget er det vigtigste værktøj i moderne genetik, men vi er ikke engang tæt på at færdiggøre det. Han siger, at der er behov for mere genomisk diversitet for at etablere en grundlæggende genom-infrastruktur, som forskere kan bruge til at studere sygdom på tværs af forskellige populationer.
En nylig analyse offentliggjort i tidsskriftet Natur afslørede, at 81 procent af deltagerne i disse genom-dækkende associationsundersøgelser var af europæisk afstamning. Tilsammen repræsenterer individer af afrikansk, latinamerikansk og indfødt eller oprindelig herkomst mindre end 4 procent af alle analyserede genomiske prøver. Mens den overordnede mangfoldighed i genom-dækkende associationsstudier er steget siden 2009, hvornår 96 procent af data var fra personer af europæisk afstamning , skyldes en stor del af stigningen i diversitet store gevinster i asiatiske data og kun marginale stigninger fra andre befolkningsgrupper.
Adebowale Adeyemo, vicedirektør for Center for Research on Genomics and Global Health ved National Human Genome Research Institute (en del af National Institutes of Health), siger, at forskersamfundet har haft en tendens til at antage, at fattigere lande, som mange i Afrika, Asien , og Central- og Sydamerika, behøver ikke genomiske undersøgelser, fordi de største dræbere der er infektionssygdomme. Men kroniske sygdomme, som diabetes og hjertesygdomme, er nu også stigende i lande med lavere indkomst, og Adeyemo siger, at flere genomundersøgelser er nødvendige for at forstå forskellige befolkningers risikofaktorer for disse tilstande.
En international gruppe forskere kendt som Human Heredity and Health in Africa Initiative, eller H3Africa, forsøger at øge, hvad forskere ved om genetik i afrikanske befolkninger. Projektet, som består af 14 undersøgelser, der ser på forskellige sygdomme, indsamler data fra genom-dækkende associationsstudier samt genom-sekventeringsdata – hele udlæsningen af en persons DNA – fra tusindvis af deltagere.
En anden indsats for at øge diversiteten i genomforskningen er Hispanic Community Health Study/ Study of Latinos lanceret af National Institutes of Health (NIH) i 2013. Undersøgelsen, som vil omfatte 16.000 deltagere, skal fastslå risikofaktorerne for hjerte-kar- og lungesygdomme og kroniske sygdomme hos latinamerikanere. Men Taylor siger, at der er så meget genetisk diversitet blandt latinamerikanere og folk fra Latinamerika, at der skal laves yderligere undersøgelser.
NIH er også midt i en 30-årigt studie om indiske mænd og kvinder og deres genetiske risikofaktorer for hjerte-kar-sygdomme.
Virksomheder som Illumina og 23andMe udvikler nye værktøjer til at hjælpe forskere som disse med at udforske genetiske variationer i forskellige befolkningsgrupper. Illumina samarbejder med H3Africa om at udvikle et mikroarray - en laboratorietestchip, der bruges til at bestemme forskelle i genetisk sammensætning inden for en befolkning - som indeholder information fra flere mennesker af afrikansk afstamning end nogen anden kommercielt tilgængelig array.
Gentestfirmaet Illumina er ved at udvikle en laboratorietestchip for at anspore til flere undersøgelser af genetisk diversitet hos afrikanere.
Arrayet vil omfatte 2,5 millioner genetiske variationer, der forekommer i afrikanske befolkninger. Oplysningerne kommer fra genomiske prøver af 3.000 individer indsamlet af H3Africa. Det repræsenterer meget mere genetisk diversitet end Illuminas nuværende test, som omfatter genetisk information fra færre end 700 afrikanere.
Sidste år stillede Illumina et nyt array til rådighed for populationer af forskellige aner. Julie Collens, Illuminas senior manager for markedsudvikling, siger, at en chip til afrikanere var nødvendig, fordi regionen er så genetisk mangfoldig, og tidligere arrays inkluderede kun et lille udsnit af genetisk information fra Afrika. Illumina har 28 chips kommercielt tilgængelige til brug for menneskelige genetiske undersøgelser, inklusive dem til specifikke sygdomme som immunforstyrrelser og psykiatriske sygdomme, samt en kinesisk befolkningsgruppe.
Derudover har 23andMe annonceret, at det er ved at opbygge en referencedatabase, der indeholder hele genomsekvenserne fra virksomhedens afroamerikanske kunder, der har givet samtykke til at deltage i forskning. Adam Auton, en 23andMe senior videnskabsmand og statistisk genetiker, siger, at virksomheden sigter mod at inkludere sekvenser fra mere end 900 personer i databasen, som til sidst vil blive delt med NIH og tilgængelig for forskere. Til dato er de fleste hele genomsekvenser blevet udført i mennesker af europæisk afstamning.
Selvom Adeyemo siger, at disse nye værktøjer helt sikkert vil være nyttige, repræsenterer deres introduktion ikke så stort et skift i genomisk forskning, som han kunne ønske sig. Forskere er nødt til at ville forske i ikke-europæiske befolkninger, siger han - og videnskabelige organisationer rundt om i verden er nødt til at yde finansiering til at støtte den slags undersøgelser.