211service.com
DNA-databases zijn te wit. Deze man wil dat oplossen.
De jacht van Carlos D. Bustamante op genetische variaties tussen populaties zou ons moeten helpen ziekten beter te begrijpen en te behandelen.
15 oktober 2018
Foto van Carlos D. Bustamante
In de 15 jaar sinds het Human Genome Project onze DNA-blauwdruk voor het eerst blootlegde, zijn enorme hoeveelheden genetische gegevens verzameld van miljoenen mensen in veel verschillende delen van de wereld. Het is de taak van Carlos D. Bustamante om in die genetische gegevens te zoeken naar aanwijzingen voor alles, van oude geschiedenis en menselijke migratiepatronen tot de redenen waarom mensen met verschillende voorouders zo verschillend reageren op veelvoorkomende ziekten.
De carrière van Bustamante omvat ongeveer de periode sinds het Human Genome Project werd voltooid. Als professor in de genetica en biomedische datawetenschap aan Stanford en in 2010 winnaar van een MacArthur Genius Award, heeft hij geholpen de complexe genetische variatie tussen verschillende populaties aan het licht te brengen. Door deze varianten kunnen de oorzaken van ziekten sterk verschillen tussen groepen. Een deel van de motivatie voor Bustamante, die werd geboren in Venezuela en naar de VS verhuisde toen hij zeven was, is om die inzichten te gebruiken om de medische ongelijkheden te verminderen die ons nog steeds teisteren.
Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van november 2018
- Zie de rest van het nummer
- Abonneren
Maar hoewel het een gebied is dat rijp is voor het verbeteren van de geneeskunde, is het ook beladen met controverses over hoe genetische verschillen tussen menselijke populaties moeten worden geïnterpreteerd. In een tijdperk dat nog steeds geobsedeerd is door ras en etniciteit - en ontsierd door het veelvuldig misbruik van wetenschap bij het definiëren van de kenmerken van verschillende groepen - blijft Bustamante onverschrokken op zoek naar de genuanceerde genetische verschillen die deze groepen vertonen.
Misschien is zijn optimisme te danken aan zijn persoonlijkheid - er gaan maar weinig zinnen voorbij zonder een fantastische of buitengewoon opwindende. Maar het is ook zijn erkenning als populatiegeneticus van de ongelooflijke kans die het begrijpen van verschillen in menselijke genomen biedt voor het verbeteren van de gezondheid en het bestrijden van ziekten.
David Rotman, MIT Technology Review ’s hoofdredacteur, besprak met Bustamante waarom het zo belangrijk is om meer mensen bij genetische studies te betrekken en de genetica van verschillende populaties te begrijpen.
Hoe goed zijn we in het ervoor zorgen dat de genomische gegevens die we verzamelen inclusief zijn?
Ik ben optimistisch, maar het is er nog niet.
In ons artikel uit 2011 was de statistiek die we hadden dat meer dan 96% van de deelnemers aan genoombrede associatiestudies van Europese afkomst was. In de follow-up in 2016 ging het aantal van 96% naar ongeveer 80%. Dus dat gaat steeds beter. Helaas, of misschien gelukkig, is veel daarvan te wijten aan de komst van China in de genetica. Veel daarvan was te danken aan grootschalige studies bij Chinese en Oost-Aziatische bevolkingsgroepen. Hispanics maken bijvoorbeeld minder dan 1% uit van genoombrede associatiestudies. We moeten het dus beter doen. Uiteindelijk willen we dat precisiegeneeskunde iedereen ten goede komt.
Afgezien van een kwestie van eerlijkheid, waarom is diversiteit in genomische gegevens belangrijk? Wat missen we zonder?
Ten eerste heeft het niets te maken met politieke correctheid. Het heeft alles te maken met de menselijke biologie en het feit dat menselijke populaties en de grote diaspora van menselijke migraties hun stempel hebben gedrukt op het menselijk genoom. De genetische onderbouwing van gezondheid en ziekte heeft gedeelde componenten over menselijke populaties en dingen die uniek zijn voor verschillende populaties.
Hoe pakt dat uit?
Diabetes is een goed voorbeeld. Als we kijken naar de genetica van diabetes, zijn ze verschillend in verschillende delen van de wereld. Begin 2010 deed het Broad [Institute of MIT en Harvard] een studie met het National Institute of Genomic Medicine in Mexico om de genetica van diabetes te bestuderen. En ja hoor, ze vonden een genetische variant met een frequentie van 25% in Mexico die je niet ziet in Europese, Oost-Aziatische of Afrikaanse populaties. Het wordt grotendeels alleen in Amerika gezien en het onderstreept een groot deel van de etnische ongelijkheid bij diabetes.
We kunnen genetica niet gebruiken om de verhalen die we over onszelf vertellen te definiëren.
We hebben onderzoek gedaan naar ogenschijnlijk onschuldige eigenschappen zoals blond haar. Er is geen opvallender fenotype. Sommige mensen hebben blond haar en andere niet. En de oorzaak van blond haar in Melanesië is totaal anders dan de oorzaak in Europa - en dat is blond haar. Dus waarom denk je dat diabetes, hartaandoeningen, al deze andere complexe eigenschappen bij alle mensen dezelfde oorzaken zullen hebben? Het heeft geen zin.
Het blijkt dat de hoogste prevalentie van astma [in de VS] is bij individuen van Puerto Ricaanse afkomst, gevolgd door individuen van Afro-Amerikaanse afkomst, gevolgd door Europese afkomst. De mensen met het laagste percentage astma zijn die van Mexicaanse afkomst. Je hebt twee van de Latijns-Amerikaanse populaties aan de tegenovergestelde uiteinden van het spectrum.
Waarom zijn deze genetische verschillen nuttig voor de geneeskunde?
Als de genetische etiologie van ziekte anders is, geeft dit ons de kans om nieuwe doelwitten voor geneesmiddelen te ontdekken. Het geeft ons nieuwe biologie die dan kan worden gebruikt, zelfs voor degenen die niet per se op die manier aan de ziekte lijden. Het is belangrijk voor het ontdekken van medicijnen. Als je het ziet als olie zoeken, we hebben alleen in de Noordzee naar olie gezocht. Er zijn tal van andere plaatsen om te zoeken, en dat komt iedereen ten goede.
Ten tweede stellen we vast dat polygene risicoscores [voorspellingen van ziekterisico's op basis van genetische tests] voor Europese afkomst zich niet gemakkelijk vertalen naar andere populaties. Als we geen brede vertegenwoordiging hebben in de medische en populatiegenetica, lopen we het risico dat de gezondheidsverschillen groter worden, wat een verschrikkelijk resultaat zal zijn voor precisiegeneeskunde en precisiegezondheid.
Dus bent u niet teleurgesteld door het gebrek aan vooruitgang bij het opnemen van meer populaties in genomische gegevens?
Ik ben eigenlijk superenthousiast. We hebben geweldig werk verricht met mijnbouw voor drugsdoelen in Europa. IJsland leidde de weg, Groot-Brittannië leidde de weg, en nu Finland. Dus we gebruiken al die bronnen - geweldig. Maar hoe zit het met Latijns-Amerika? Hoe zit het met Afrika? Hoe zit het met Zuid-Azië? Al die plaatsen hebben tonnen om bij te dragen aan ons begrip van gezondheid en ziekte.
Het is zowel een morele verplichting als een gemiste wetenschappelijke kans als we niet in die populaties gaan werken.
Veel genetische onderzoekers hebben lang beweerd dat ras geen basis heeft in de wetenschap. Maar het debat lijkt niet te verdwijnen .
In een mondiale context is er geen model van drie, of vijf, of zelfs tien mensenrassen. Er is een breed continuüm van genetische variatie dat gestructureerd is, en er zijn kleine groepen geïsoleerde populaties. Drie, vijf of tien mensenrassen is gewoon geen nauwkeurig model; het is veel meer een continuümmodel.
Mensen zijn een prachtig diverse soort, zowel fenotypisch als genetisch. Dit is zeer klassieke populatiegenetica. Als ik van Kaap Hoorn helemaal naar de top van Finland loop, lijkt elk dorp op het dorp ernaast, maar aan de uiteinden zijn de mensen anders.
Maar als populatiegeneticus?
Ik vind ras geen zinvolle manier om mensen te karakteriseren.
Je loopt echter een lastige lijn, nietwaar? U wijst op het belang van variantie tussen verschillende populaties, maar u wilt oude rassencategorieën niet versterken.
We kunnen genetica niet gebruiken om de verhalen die we over onszelf vertellen te definiëren. Sociale determinanten van gezondheid zijn vaak veel belangrijker dan genetische determinanten van gezondheid, maar dat betekent niet dat genetische determinanten niet belangrijk zijn. Je moet dus de complexiteit omarmen en bedenken hoe we dit vertalen naar een breed publiek.
Ik ben eigenlijk een optimist. Ik denk dat de wereld een minder racistische plek wordt. Als je praat met de volgende generatie mensen, millennials verder, worden die weerzinwekkende ideologieën weggegooid. Dat betekent dat het ons de ruimte geeft om nu na te denken over de rol die genetica speelt in gezondheid en ziekten en de menselijke evolutie op manieren die we nuchter kunnen begrijpen en kunnen toepassen op belangrijke problemen.
We kunnen niet toestaan dat genetica gekaapt wordt door identiteitspolitiek. Als je de politiek en andere belangen begint toe te laten, vertroebel je gewoon de wateren. Je moet de data laten leiden. Je moet de resultaten laten leiden. En de rest zal volgen.
Gegevensbias in dna-onderzoeken
Precisiegeneeskunde wordt voor sommigen nauwkeuriger, maar laat vele anderen achter. En degenen die achterblijven zijn vaak mensen met Latijns-Amerikaanse, Afrikaanse, Indiaanse en andere voorouders die ondervertegenwoordigd zijn in genomische databases.
Verreweg de meeste gegevens in genoombrede associatiestudies, die cruciaal zijn geweest bij het opsporen van genetische varianten die verband houden met veel voorkomende ziekten, zijn afkomstig van mensen met Europese afkomst. In 2011 noemden Carlos D. Bustamante en zijn collega's de verschillen en de daaruit voortvloeiende dreiging dat genomische geneeskunde grotendeels ten goede zal komen aan een bevoorrechte groep. In de daaropvolgende jaren is de verzameling van genomische gegevens explosief gestegen, maar de verschillen blijven bestaan. In 2016 heeft Alice Popejoy, die een PhD-student was aan de Universiteit van Washington en nu een postdoc is in het laboratorium van Bustamante, de resultaten bijgewerkt in het tijdschrift Natuur , het vinden van weinig vooruitgang voor de meeste bevolkingsgroepen.
Een gevolg van dit gebrek aan gegevens is dat genetische tests mogelijk minder relevant en nauwkeurig zijn voor mensen uit ondervertegenwoordigde groepen. Steeds populairder wordende genetische tests voor consumenten kunnen misleidend of gewoon verkeerd zijn, en medische genetische tests voor sommige veelvoorkomende ziekten zijn vaak niet doorslaggevend. Evenzo, zegt Popejoy, komen valse positieven en valse negatieven in genetische diagnoses vaker voor bij mensen met niet-Europese afkomst, omdat de resultaten worden geïnterpreteerd met behulp van databases die onvolledig zijn of bevooroordeeld zijn in de richting van Europese afkomst.