211service.com
Het gebrek aan diversiteit in genomisch onderzoek oplossen
Toen geneticus Kent Taylor van het Los Angeles Biomedical Research Institute twee jaar geleden begon met het schrijven van een beurs om genetische risicofactoren voor diabetes type 2 bij Iberiërs te bestuderen, kon hij niet veel onderzoek vinden. Hij raadpleegde een internationale verzameling van alle gepubliceerde genoombrede associatiestudies, de GWAS-catalogus genaamd, en vond 19 studies over diabetes type 2 bij Europeanen, 14 bij Aziaten, drie bij Iberiërs, één bij Mexicanen en één bij een Indiaanse populatie in Europa. Arizona.
Deze genoombrede associatiestudies scannen het DNA van veel mensen om genetische varianten te herkennen die verband houden met ziekteverwekkers. Maar grote bevolkingsgroepen - waaronder Afrikanen, Latijns-Amerikanen en autochtone of inheemse mensen - zijn enorm ondervertegenwoordigd in deze studies en genomics-onderzoek in het algemeen. Zonder deze informatie missen onderzoekers mogelijk belangrijke genetische factoren die een rol spelen bij de vatbaarheid voor ziekten en de respons op geneesmiddelen bij verschillende bevolkingsgroepen.
Taylor zegt dat de GWAS-catalogus het belangrijkste hulpmiddel in de moderne genetica is, maar we zijn nog niet eens in de buurt van het voltooien ervan. Hij zegt dat er meer genomische diversiteit nodig is om een basisgenoominfrastructuur op te zetten die onderzoekers kunnen gebruiken om ziekten in verschillende populaties te bestuderen.
Een recent analyse gepubliceerd in het tijdschrift Natuur onthulde dat 81 procent van de deelnemers aan deze genoombrede associatiestudies van Europese afkomst was. Samen vertegenwoordigen individuen van Afrikaanse, Latijns-Amerikaanse en inheemse of inheemse afkomst minder dan 4 procent van alle geanalyseerde genomische monsters. Terwijl de algehele diversiteit in genoombrede associatiestudies is toegenomen sinds 2009, toen: 96 procent van de gegevens was afkomstig van mensen van Europese afkomst , is een groot deel van de toename van diversiteit het gevolg van grote winsten in Aziatische gegevens en slechts marginale toenamen van andere bevolkingsgroepen.
Adebowale Adeyemo, adjunct-directeur van het Center for Research on Genomics and Global Health van het National Human Genome Research Institute (onderdeel van de National Institutes of Health), zegt dat de onderzoeksgemeenschap de neiging heeft om aan te nemen dat armere landen, zoals veel landen in Afrika, Azië , en Midden- en Zuid-Amerika, hebben geen genomische studies nodig omdat infectieziekten de grootste moordenaars zijn. Maar chronische ziekten, zoals diabetes en hartaandoeningen, nemen nu ook toe in lage-inkomenslanden, en Adeyemo zegt dat meer genoomstudies nodig zijn om de risicofactoren van verschillende populaties voor deze aandoeningen te begrijpen.
Een internationale groep onderzoekers, bekend als het Human Heredity and Health in Africa Initiative, of H3Africa, probeert te vergroten wat onderzoekers weten over genetica in Afrikaanse populaties. Het project, dat bestaat uit 14 onderzoeken naar verschillende ziekten, verzamelt gegevens van genoombrede associatiestudies en gegevens over de sequentiebepaling van het genoom - de volledige uitlezing van iemands DNA - van duizenden deelnemers.
Een andere poging om de diversiteit in genomics-onderzoek te vergroten, is de Hispanic Community Health Study/Studie van Latino's gelanceerd door de National Institutes of Health (NIH) in 2013. Het onderzoek, waaraan 16.000 deelnemers deelnemen, is bedoeld om de risicofactoren voor hart- en vaatziekten en chronische ziekten bij Latijns-Amerikanen vast te stellen. Maar Taylor zegt dat er zoveel genetische diversiteit is onder Hispanics en mensen uit Latijns-Amerika dat er aanvullende studies moeten worden gedaan.
NIH is ook in het midden van een 30 jaar durende studie op Amerikaanse Indiase mannen en vrouwen en hun genetische risicofactoren voor hart- en vaatziekten.
Bedrijven als Illumina en 23andMe ontwikkelen nieuwe tools om dit soort onderzoekers te helpen bij het onderzoeken van genetische variaties in verschillende bevolkingsgroepen. Illumina werkt samen met H3Africa om een microarray te ontwikkelen - een laboratoriumtestchip die wordt gebruikt om verschillen in genetische samenstelling binnen een populatie te bepalen - die informatie bevat van meer mensen van Afrikaanse afkomst dan enige andere commercieel beschikbare array.
Genetisch testbedrijf Illumina ontwikkelt een laboratoriumtestchip om meer onderzoek naar genetische diversiteit bij Afrikanen te stimuleren.
De array zal 2,5 miljoen genetische variaties bevatten die voorkomen in Afrikaanse populaties. De informatie is afkomstig van genomische monsters van 3.000 individuen die zijn verzameld door H3Africa. Dat vertegenwoordigt veel meer genetische diversiteit dan de huidige tests van Illumina, die genetische informatie bevatten van minder dan 700 Afrikanen.
Vorig jaar stelde Illumina een nieuwe reeks beschikbaar voor populaties met verschillende voorouders. Julie Collens, senior manager marktontwikkeling van Illumina, zegt dat er een chip voor Afrikanen nodig was omdat de regio genetisch zo divers is en eerdere arrays slechts een kleine steekproef van genetische informatie uit Afrika bevatten. Illumina heeft 28 chips die commercieel beschikbaar zijn om te gebruiken voor menselijke genetische studies, inclusief die voor specifieke ziekten zoals immuunstoornissen en psychiatrische ziekten, evenals een Chinese populatiereeks.
Daarnaast heeft 23andMe aangekondigd dat het een referentiedatabase aan het bouwen is met de volledige genoomsequenties van de Afro-Amerikaanse klanten van het bedrijf die hebben ingestemd met deelname aan onderzoek. Adam Auton, een senior wetenschapper en statistisch geneticus van 23andMe, zegt dat het bedrijf ernaar streeft sequenties van meer dan 900 mensen in de database op te nemen, die uiteindelijk zal worden gedeeld met NIH en beschikbaar zal zijn voor onderzoekers. Tot op heden zijn de meeste volledige genoomsequenties gedaan bij mensen van Europese afkomst.
Hoewel Adeyemo zegt dat deze nieuwe tools zeker nuttig zullen zijn, betekent hun introductie niet zo'n grote verschuiving in genomics-onderzoek als hij zou willen. Onderzoekers moeten onderzoek willen doen in niet-Europese populaties, zegt hij, en wetenschappelijke organisaties over de hele wereld moeten financiering verstrekken om dat soort studies te ondersteunen.