Rola genetyki w dysproporcjach zdrowotnych

W zeszłym roku nastąpiła eksplozja badań łączących określone wariacje genetyczne z powszechnymi chorobami, takimi jak cukrzyca i choroby serca. Ale jak powszechne są te różnice w różnych grupach i czy odgrywają tę samą rolę w różnych populacjach? To tylko dwa pytania, które epidemiolog genetyczny Karol Rotimi ma na celu odpowiedzieć jako kierownik nowego ośrodka poświęconego badaniu genetyki, stylu życia i chorób w grupach mniejszościowych w National Institutes of Health w Bethesda, MD.

Rasa i medycyna: Charles Rotimi, epidemiolog genetyczny, pokieruje nowym ośrodkiem w Narodowych Instytutach Zdrowia, który będzie badał choroby nieproporcjonalnie dotykające grupy mniejszościowe.

Badania Rotimi skupiły się na otyłości, nadciśnieniu i cukrzycy – trzech zaburzeniach, które nieproporcjonalnie dotykają Afroamerykanów; razem, wysokie wskaźniki tych chorób odpowiadają za ponad 80 procent dysproporcji w stanie zdrowia między Afroamerykanami a Europejczykami. Nowe Śródścienne Centrum Genomiki i Rozbieżności w Zdrowiu podejmie próbę odkrycia przyczyn różnic, badając interakcje między genetyką a środowiskiem w populacjach afrykańskich i afroamerykańskich. Chociaż wiele dysproporcji jest wyraźnie powiązanych z czynnikami społeczno-ekonomicznymi i brakiem dostępu do opieki medycznej, genetyka może również odgrywać istotną rolę. Na przykład podatność genetyczną na nadciśnienie lub cukrzycę można dostrzec tylko w środowisku z łatwym dostępem do żywności o dużej zawartości soli i tłuszczu. Różnice genetyczne mogą również wpływać na skuteczność leku lub to, czy wywoła on szkodliwe skutki uboczne u przyjmującego go pacjenta. Różnice mogą występować z różną częstotliwością w różnych populacjach – należy to wziąć pod uwagę podczas badania i przepisywania nowych leków.

Przegląd technologii niedawno poprosił Rotimi o wyjaśnienie swojej pracy i jej znaczenia.

Przegląd technologii : Dlaczego powstało centrum?

Karol Rotimi : Jesteśmy dokładnie w punkcie, w którym genomika zaczyna przynosić interesujące owoce i chcemy zobaczyć te owoce wspólne dla wszystkich populacji na całym świecie. Chcemy wykorzystać fakt, że robimy znaczne postępy w zrozumieniu zmienności genetycznej i jak to wpływa na dystrybucję choroby, którą obserwujemy w różnych populacjach. Tylko poprzez uwzględnienie wszystkich populacji możemy naprawdę zrozumieć ludzką zmienność genetyczną i jej znaczenie dla chorób i reakcji na leki.

Centrum ma korzystać ze wszystkich tych narzędzi genomicznych, a także próbować zrozumieć takie rzeczy, jak kultura i styl życia oraz ich interakcje z genetyką w kontekście chorób człowieka. Chcemy przyjrzeć się szczególnie chorobom, które nieproporcjonalnie dotykają mniejszości w Stanach Zjednoczonych, w tym otyłości, nadciśnieniu i cukrzycy.

Staramy się rozwijać badania nad rolą kultury, stylu życia i genomiki – nie tylko genów, ale także interakcji między genami a środowiskiem – aby pomóc nam zrozumieć powszechne złożone choroby. Ponieważ Afryka jest pierwotnym źródłem wszelkiej migracji ludzi, wszystko, co znajdziemy, będzie źródłem informacji dla ogółu ludności, nie tylko dla mieszkańców Afryki.

DZIECI : Czy myślisz, że opinia publiczna ma błędne wyobrażenie na temat genetyki i rasy?

CR : Tak. Błędne przekonanie polega na tym, że genetykę można wykorzystać do jednoznacznego zidentyfikowania wszystkich członków określonej rasy w porównaniu z innymi. Chociaż prawdą jest, że przy wystarczającej liczbie markerów genetycznych możliwe jest wyznaczenie nieprecyzyjnych granic, takich jak Afrykanie, Europejczycy i Azjaci, nie ma zestawu markerów genetycznych, których można by użyć do identyfikacji wszystkich osób, które identyfikują się jako należące do jakiegoś grupa rasowa bez błędów.

Mimo to naukowcy nie byli w stanie wyjść poza kategoryzację rasową w nauce, medycynie i społeczeństwie. Częściowo odpowiedzialny za naszą ciągłą obsesję na punkcie rasy jest fakt, że chociaż nie mamy odrębnych biologicznych typów ras, mamy różnice w częstotliwości markerów genetycznych w różnych grupach przodków człowieka. Uważa się, że różnice te, które w większości opisują populacje odległe geograficznie, są źródłem odpowiedzi na pytanie, dlaczego niektóre osoby i grupy mogą być bardziej podatne lub odporne na choroby, a także mogą stanowić klucz do zrozumienia, dlaczego niektóre grupy reagują inaczej na leki.

DZIECI : Czy istniejące badania genomiczne są stronnicze?

CR : Tak. Przytłaczająca liczba głównych badań genetycznych przeprowadzonych została na Europejczykach. Ale takie centrum pomoże nam zmienić tę dynamikę, pomagając stworzyć dużą kohortę populacji afroamerykańskich i afrykańskich.

DZIECI : Dlaczego tak ważne jest badanie zmian genetycznych i chorób w różnych populacjach?

CR : W kontekście powszechnych złożonych chorób, takich jak nadciśnienie, cukrzyca i choroby serca, geny zwykle nie wystarczają, a czynniki środowiskowe również nie wystarczają, aby spowodować chorobę. Jest to połączenie obu. Interakcja gen-środowisko jest szczególnie ważna przy dokonywaniu porównań między populacjami. Podstawowy wariant genetyczny może być taki sam w obu grupach, ale czynniki środowiskowe [mogą zmienić jego wpływ]. Załóżmy na przykład, że gen A jest związany z nadciśnieniem, ponieważ reaguje na dietę bogatą w sól. Jeśli częstość występowania tego wariantu genetycznego jest mniej więcej taka sama u Afroamerykanów i Europejczyków, ale Afroamerykanie jedzą więcej soli, będą bardziej narażeni na rozwój nadciśnienia, a zatem będą mieli wyższy wskaźnik zachorowań.

DZIECI : Jednym z obszarów wielkich kontrowersji w medycynie rasowej był Bidil, lek na niewydolność serca i pierwszy środek farmaceutyczny skierowany wyłącznie do określonej grupy rasowej – w tym przypadku do Afroamerykanów. Co uważasz za problem z Bidilem?

CR : Ironia Bidila polega na tym, że nie był on oparty na badaniach genetycznych. Badanie nie dotyczyło żadnego konkretnego genu w tej grupie zwanej Afroamerykanami. To dla nas ważne, abyśmy byli w stanie zrozumieć genetykę stojącą za tymi problemami. Następnie możemy zapytać, kto spośród populacji afroamerykańskiej i europejskiej ma tę zmienność, a tym samym zdolność reagowania na dany lek, czy też potencjalne skutki uboczne? Nie byłaby to już kwestia tożsamości grupowej.

Częścią tego, co starałem się poruszyć, jest to, że możemy być znudzeni własnym myśleniem i sposobami projektowania badań naukowych. Na przykład podczas porównywania Afroamerykanów z ich europejsko-amerykańskimi odpowiednikami ważne jest, abyśmy krytycznie przyjrzeli się temu, co dzieje się w Afryce Zachodniej – przodkach populacji Afroamerykanów. Większość Afroamerykanów dzieli znaczną część swojej puli genów z mieszkańcami Afryki Zachodniej – ponad 80 procent. Dlatego zanim przypiszemy genetyczne wyjaśnienie różnicom grupowym, ważne jest, aby zrozumieć, co się dzieje w populacji źródłowej. Na przykład wskaźnik nadciśnienia wynosi około 7 procent na większości obszarów wiejskich Afryki Zachodniej, około 16 procent w ośrodkach miejskich, około 26 procent w czarnych krajach Karaibów i 35 procent wśród Afroamerykanów. Dane te wyraźnie pokazują znaczenie obecnego środowiska w występowaniu nadciśnienia tętniczego w populacjach o bardzo niedawnym pochodzeniu.

DZIECI : Nad czym teraz pracujesz?

CR : Jedną z najbardziej ekscytujących rzeczy, nad którymi pracujemy, jest użycie chipa Affymetrix 6.0 [chip genowy, który może jednocześnie wykryć blisko milion określonych wariacji genetycznych] do badania ponad 2000 Afroamerykanów z obszaru Waszyngtonu. Zebraliśmy dane i wkrótce rozpoczniemy analizę; jeśli nikt nas nie przebije, będzie to pierwsze badanie asocjacyjne całego genomu w kohorcie afroamerykańskiej. Poszukujemy genów związanych z nadciśnieniem i otyłością, a w przyszłości możemy szukać genów związanych z cukrzycą.

Badaliśmy również genetykę cukrzycy w Nigerii, Kenii i Ghanie i planujemy rozszerzyć tę kohortę, aby miała wystarczającą liczbę uczestników do przeprowadzenia badań asocjacyjnych całego genomu.

ukryć