Опубликованы результаты крупнейшего в истории генного исследования, выявившего почти все генетические варианты, влияющие на рост человека. Исследование включало анализ ДНК более пяти миллионов человек и в конечном итоге выявило 12111 вариантов, которые влияют на наш рост.
Новое исследование является плодом почти 20-летней работы международной группы исследователей. Джоэл Хиршхорн (Joel Hirschhorn) из Института Броуда был одним из первых исследователей, начавших работать над проектом в начале 2000-х годов.
По словам Хиршхорна, многие подозревали, что рост был слишком сложной чертой, чтобы ее можно было полностью понять. Несмотря на то, что было хорошо известно, что рост — это черта, в первую очередь определяемая генетикой, было очевидно, что сотни или даже тысячи генных вариантов, вероятно, играют роль в этой черте. И для каталогизации такого сложного признака потребовался бы массивный набор данных, который просто невозможно собрать.
Пятнадцать лет назад проведение Полногеномного поиска ассоциаций (англ. genome-wide association studies, GWAS) всего на 1000 человек было сложной и трудоемкой задачей. Таким образом, хотя гипотетически казалось возможным предсказать сложные черты, такие как рост, с помощью генетических исследований, даже Хиршхорн не думал, что можно собрать достаточно данных, чтобы добиться успеха так быстро.
«Даже самые оптимистичные из нас не думали, что мы так быстро добьемся такого успеха», — сказал Хиршхорн. «Когда стало очевидно, что GWAS будет возможен, я был уверен в каждой своей речи, что 'мы никоим образом не получим достаточно информации, чтобы добавить к тому, что мы можем сделать клинически, чтобы предсказать рост взрослого человека'. Но мы превзошли наши самые смелые мечты. Так что теперь у меня есть шанс доказать свою неправоту».
В новом исследовании сообщается о массовом GWAS с участием ДНК почти 5,4 миллиона человек и обнаружении 12111 генетических вариантов, которые могут быть связаны с ростом человека. Вместо того чтобы широко распространяться по всему геному, как предсказывали некоторые, эти влияющие на рост варианты генов, как правило, группировались в регионах, покрывающих лишь 20% генома.
В то время как результаты, безусловно, являются знаковым научным достижением, Хиршхорн предполагает, что эти знания можно использовать в клинической практике. В какой-то момент в будущем генетически предсказанный показатель роста может быть добавлен к обычному отслеживанию здоровья детей. Это позволит врачам выявлять детей, которые могут расти медленнее, чем это обусловлено их генетически детерминированный ростом, что укажет на возможную проблему или невыявленное заболевание, препятствующее их развитию.
Успех этих результатов также подтверждает идею о том, что сложные генетические признаки можно эффективно оценивать с помощью методов GWAS, если набор данных достаточно велик. Конечно, рост — относительно простая характеристика, которую легко измерить и сопоставить с миллионами генетических записей. Генетическое изучение других, более сложных вещей, таких как депрессия или шизофрения, окажется гораздо более сложной задачей, но эти результаты доказывают, что это не невозможно, если удастся собрать достаточно большие объемы выборки.
Самым большим ограничением этих новых результатов является отсутствие разнообразия в данных ДНК. Около четырех миллионов образцов были взяты у людей европейского происхождения, а это означает, что результаты полностью точны только для определенных групп населения. Несмотря на то, что более миллиона участников были из разных мест, охватывающих Африку, Азию и Южную Америку, для разработки точных генетических прогнозов роста для этих групп потребуется больше образцов.
«Геномные исследования являются революционными и могут стать ключом к решению многих глобальных проблем здравоохранения — их потенциал чрезвычайно интересен», — сказала соавтор исследования Эрин Марули (Erin Marouli). «Если мы сможем сопоставить определенные части генома с определенными признаками, это откроет двери для широкомасштабного целевого, персонализированного лечения в будущем, которое может принести пользу людям во всем мире».
Новое исследование было опубликовано в журнале Nature.
Источник: Broad Institute, Queen Mary University of London.
