Naukowcy z University of Exeter (Wielka Brytania) jako pierwsi scharakteryzowali „przeciętny” ludzki genom, dostarczając kluczowych informacji na temat typowej zmienności genetycznej u ludzi oraz ryzyka wystąpienia chorób uwarunkowanych genetycznie.

Analizie poddano dane pochodzące z brytyjskiego banku danych biologicznych UK Biobank oraz amerykańskiego badania „All of Us”, obejmujące pełne sekwencjonowanie genomu blisko miliona osób.

U osób z obu baz danych, których do udziału w projekcie zakwalifikowano wraz z rodzicami, w genomie występowało około 63 „nowych” wariantów genetycznych, nieobecnych u żadnego z rodziców. Mutacje te – określane mianem „de novo” – powstawały głównie w plemnikach ojców, a w mniejszym stopniu także w komórkach jajowych matek. Częstotliwość ich występowania rosła wraz z wiekiem ojca (średnio o około 1,2 mutacji więcej na każdy rok życia), co ma istotne znaczenie w kontekście decyzji dotyczących prokreacji.

Choć oba projekty obejmują dużą liczbę uczestników, w ich składzie dominują osoby pochodzenia zachodnioeuropejskiego. Dlatego dla dalszego pogłębiania wiedzy i zwiększania znaczenia prowadzonych badań niezbędne są dane dotyczące bardziej zróżnicowanych populacji.

Do najważniejszych ustaleń należy fakt, że genom każdego człowieka zawiera około pięciu milionów wariantów – czyli miejsc w DNA, które różnią się pomiędzy poszczególnymi osobami. Około 10 000 z nich zmienia sekwencje genów, co może przynosić skutki pozytywne lub negatywne – od nietolerancji laktozy po zróżnicowaną reakcję na leki – choć często zmiany te są biologicznie neutralne. Każdy człowiek posiada również od jednego do trzech rzadkich wariantów, o których wiadomo, że mogą wywoływać poważne choroby genetyczne, a także około 50 innych rzadkich wariantów, których znaczenie kliniczne pozostaje obecnie niejasne.

Zespół przeanalizował również szereg tzw. wielogenowych wskaźników ryzyka (polygenic risk scores), które uwzględniają wszystkie znane czynniki genetyczne w celu obliczenia prawdopodobieństwa wystąpienia choroby w przyszłości. Analizując takie wskaźniki dla 28 powszechnych schorzeń – m.in. cukrzycy, chorób układu krążenia czy schizofrenii – badacze odkryli, że większość ludzi mogłaby zostać zaklasyfikowana jako osoby obarczone wysokim ryzykiem genetycznym w odniesieniu do przeciętnie trzech z tych chorób.

Zespół nie badał stanu zdrowia uczestników, co oznacza, że wiele z tych osób może w rzeczywistości nie chorować na żadne z wymienionych schorzeń.

Autorzy podkreślają, że takie wyniki mogą stanowić element prawidłowej zmienności genetycznej, a w rozwoju choroby kluczową rolę odgrywają również inne czynniki.

Główna autorka badania, profesor Caroline Wright z Uniwersytetu w Exeter, podkreśliła: „Sekwencjonowanie całego genomu stało się niezwykle ważnym narzędziem w diagnostyce chorób genetycznych; coraz częściej sięgamy również po badania przesiewowe w celu przewidywania ryzyka wystąpienia chorób. Mimo to większość ludzi nie zdaje sobie sprawy z tego, jak duży zakres zmienności genetycznej występuje w każdym genomie. W rzeczywistości zmienność jest normą. Nasze badanie po raz pierwszy przedstawia, czego można spodziewać się w przeciętnym ludzkim genomie, co może pomóc lekarzom i pacjentom na całym świecie w lepszym zrozumieniu, interpretowaniu oraz osadzaniu danych genomowych w odpowiednim kontekście”.

„Co istotne, odkryliśmy, że każdy człowiek posiada pewną liczbę wariantów genetycznych powiązanych z chorobami, choć w wielu przypadkach warianty te wcale nie doprowadzą do rozwoju choroby u danej osoby. Dlatego przy interpretacji wyników badań genetycznych kluczowe jest uwzględnienie kontekstu – w tym objawów klinicznych, historii chorób w rodzinie oraz innych czynników ryzyka, zarówno klinicznych, jak i środowiskowych. Nasze ustalenia dostarczają również istotnego kontekstu specjalistom, którzy zajmują się interpretacją wyników badań genetycznych lub wdrażaniem programów badań przesiewowych” - dodała.

Paweł Wernicki (PAP)

pmw/ agt/