Опубликован анализ самого большого и разнообразного набора генетических данных

Исследователи из медицинской школы университета Мэриленда (UMSOM) и их коллеги опубликовали в Nature новый анализ данных генетического секвенирования более чем 53 тысяч человек, сообщает портал medicalxpress.com.

Анализ, являющийся частью крупномасштабной программы, финансируемой Национальным институтом сердца, легких и крови, исследует один из самых больших и разнообразных наборов данных высококачественного секвенирования всего генома, который составляет ДНК человека. Он дает новое генетическое представление о нарушениях сердца, легких, крови и сна и о том, как эти состояния влияют на людей с различным расовым и этническим происхождением, которые часто недостаточно представлены в генетических исследованиях.

Программа, получившая название Trans-Omics for Precision Medicine (TOPMed), направлена на понимание генетических вариаций, которые происходят среди людей как в нуклеарных семьях, так и в популяциях смешанных национальностей, проживающих на разных континентах. Конечная цель проекта – улучшить диагностику, лечение и профилактику наиболее распространенных состояний, которые приводят к инвалидности или смерти.

«Мы уже сделали несколько неожиданных открытий», – сказал автор исследования Тимоти О'Коннор, доктор философии, доцент медицины и эндокринологии института геномных наук (IGS) в UMSOM. Например, команда определила более 400 миллионов генетических вариаций, но 97% из них чрезвычайно редки и встречаются менее чем у 1% населения. Вариации или варианты генов могут возникать случайно, когда гены рекомбинируют или мутируют. «В большинстве случаев эти варианты ничего не значат», – сказал доктор О'Коннор. «Однако они могут дать новое понимание мутационных процессов и недавней истории эволюции человека».

В команду TOPMed входят более 180 исследователей из ведущих мировых институтов геномики, которые систематически и определенными способами собирают огромные массивы данных, чтобы расширить знания о разнообразии в генетических исследованиях. С момента его запуска в 2014 году участники TOPMed начали добавлять в исследования секвенирование всего генома и «омический» анализ (включающий изучение генетических и молекулярных профилей, таких как белки), чтобы лучше понять, как вариации влияют на различные системы органов, вызывая болезни, например, сердца и легких.

В новом документе исследователи отметили, что программа «направлена на выявление причинно-следственных генетических вариантов и их взаимодействия с окружающей средой, характеристику болезни и ее молекулярных подтипов, понимание различий в болезнях у разных предков и создание основы» для персонализированного прогнозирования, профилактики, диагностики и лечения заболеваний.

TOPMed – это крупнейший на сегодняшний день проект по секвенированию, в ходе которого было идентифицировано более 400 миллионов вариантов генов с общей миссией понимания глобального генетического разнообразия. С момента присоединения к программе TOPMed в 2016 году исследователи UMSOM опубликовали новые ценные сведения о генетическом разнообразии, включая данные о секвенировании из первоначальной флагманской статьи по первым 53 831 образцам TOPMed.

Растущее разнообразие выборок населения поможет исследователям больше узнать о том, как конкретные заболевания влияют на различные этнические группы по всему миру. Кроме того, группа установила единые стандарты секвенирования в массовом масштабе. Стандарты максимизируют целостность данных, поскольку большая группа международных исследователей использует единые методы, поскольку они продолжают добавлять другие «омические» методы анализа, такие как изучение метаболических различий.

Помимо возможности подробного анализа объединенных геномных данных и сведений о состоянии здоровья для секвенированных образцов, TOPMed усовершенствовал анализ генотипированных образцов с помощью новой контрольной панели, которая теперь включает более 97 000 человек.

Справочная панель TOPMed общедоступна для анализа и ввода новых генетических данных исследователями. Первый этап публикации данных в исследовании Nature продемонстрировал большее включение разнообразия выборок, что будет неоценимо для международной группы, чтобы узнать больше о болезнях, влияющих на эти группы населения. Из-за огромного размера выборки и продольного охвата многих популяционных выборок исследователи смогли продемонстрировать, что редкие варианты представляют собой недавние и потенциально вредные изменения, которые могут повлиять на функцию белка, экспрессию генов или другие биологически важные элементы.