Напредъкът в медицината в областта на генетиката, а оттам и наследствеността, променя пейзажа на медицинските познания за болестите. Този БЛОГ се опитва да информира за напредъка, като предоставя насоки на пациента и неговото семейство, както и научна информация на професионалиста от испаноезичния здравен екип.
Сряда, 31 октомври 2012 г.
Първата генетична карта на света разкрива човешката променливост | Общество | СТРАНАТА
Геномът на хиляда души от четири континента разкрива значението на „редки“ ДНК вариации в развитието на всички видове заболявания
Само десет години след представянето на човешкия геном, глобален консорциум от учени е успял да прочете геномите на 1092 души, което представлява първата точна генетична карта на почти цялата човешка променливост. ДНК идва от 14 популации от Африка, Източна Азия, двете Америки и Европа, включително жителите на Иберийския полуостров, и за първи път резолюцията е достатъчна, за да обхване 98% от генетичните варианти, които се появяват само в 1% от хора. Тези редки варианти са най-важните при определяне на здравето и склонността към заболяване на всеки индивид.
Въпреки че са приети 92 индивида, международните усилия се наричат „Проектът 1000 генома“ и разглеждат основен въпрос за пълното прилагане на ДНК технологиите в медицината: знаейки кой от десетките или стотиците хиляди генетични варианти, които всяка отделна проба по отношение на референтният геном - този, представен през 2002 г., който всъщност е принадлежал към група от четирима души - са от значение за медицината. Консорциумът представя резултатите си в Nature.
Човешкият геном има около 3000 милиона бази или букви на ДНК (ttctaggac ...). Този текст е включен във всяка една от нашите клетки - всеки неврон, хепатоцит, бели кръвни клетки или кожни клетки - и определя нормалните характеристики на клетките на нашия вид. Неговите вариации или мутации са еднакво важни за развитието на заболявания, от множествена склероза до сърдечно-съдови заболявания и рак. Фактът, че околната среда също влияе върху тези патологии, не намалява нито една йота от значение от генетичните вариации: следователно околната среда има много различни ефекти върху всеки човек.
Достатъчно е да си спомним много години, през които Сантяго Карило е живял, пушейки няколко дози Дукадос годишно, които биха били смъртоносни за всеки друг смъртен. Също абсолютният рекорд за човешко дълголетие, френска жена от Арл на име Жана Калмент, която познава Винсент ван Гог като дете, умира през 1997 г. на 122-годишна възраст. И бях пушил до 110-годишна възраст.
През последните десет години учените стигнаха до заключението, че основният генетичен принос за болестите не идва от вариации или мутации, общи за всички човешки популации, а от редки варианти - в смисъла на редки. Които досега са избягвали анализ, тъй като те присъстват само в 1% от населението или по-малко.
Нови данни от консорциума разкриват, че тези редки, но решаващи генетични варианти са склонни, за разлика от по-често срещаните вариации, да изглеждат географски ограничени. Причината именно е, че те не са стандартизирани от произхода на вида, но че са се появили по-късно, тъй като съвременните хора емигрират от родната си Африка и се установяват в различни региони на планетата, които сега, в по-голяма или по-малка степен, те продължават да заемат.
Новото проучване на 1092 генома е първото с достатъчно мощност, за да разкрие тези варианти, присъстващи при по-малко от 1% от населението, и следователно ще служи така, че изследователите да могат да интерпретират генома на всеки пациент в контекста на генетичната вариация типично за собственото ви национално население.
„Всеки от нас е ходещ естествен експеримент“, обяснява водещият автор на изследването, генетикът Гил Маквейн от Оксфордския университет. „Някои от нашите гени са изключени, някои включени, а други хиперактивни; нашето проучване показва, че всеки на пръв поглед здрав човек носи стотици редки генетични варианти, които оказват значително влияние върху начина, по който гените функционират, и дори шепа редки промени, между две и пет, за които вече е известно, че допринасят за различни заболявания в други хора ".
Както и при други макропроекти от това ниво, събирането на проби е прецизно проектирано да максимизира бъдещите му ползи, независимо дали те са предвидими в момента.
По този начин изследователите са взели не само ДНК проби от хилядата участващи доброволци, но и от техните клетки, за да установят клетъчни линии в културата, които позволяват да се намери всякаква съответна връзка между генетичните варианти на човек и засегнатите биохимични явления. . По този начин биолозите се надяват, че не трябва да започват от нулата всеки път, когато предприемат ново проучване на популацията.
Проектът „1000 генома“ не само отмина 92 души от първоначалната цел, която му дава името, но планира да премине много повече през следващите няколко години. Следващата фаза на програмата ще анализира геномите на още 1500 души от допълнителни 12 популации по света.
Мечтата за няколко квадратни километра
Човешкият вид, само на 100 000 години, е един от най-младите на планетата и следователно един от генетично най-хомогенните. Откакто е еволюирал в южната част на африканския континент, той не е имал време да натрупа много специфични вариации на всяка от популациите си и огромното мнозинство от генетичното разнообразие, което представя днес, е това на неговите основатели, първите съвременни хора, запазени от техните предци хоминиди и маймуни.
Следователно може да е шокиращо, че генетичните варианти, които са най-важни за нас сега, тези, които са от значение за здравето и болестите, принадлежат на малкото малцинство, създадено в най-новата история, след като няколко от първите Homo sapiens бяха принудени да напуснат тяхната географска люлка в майката Африка и се разпростират върху петте континента - включително африканския - в търсене на нова храна и по-благоприятни метеорологични условия.
И все пак е така. И това накара учените-геноми да се фокусират все повече върху по-малко научните аспекти на своята дисциплина: аспекти с по-малко универсална валидност, малки данни с изключително локална валидност, малка биология, фокусирана върху разлики с по-малко статистическо тегло.
И тази тенденция далеч не е приключила. „Нашите резултати - казва водещият автор на изследването Гил МакВийн от Оксфордския университет - показват, че локализмът може да бъде отнесен много по-далеч; например дори в рамките на Великобритания. Жителите на Оркнейските острови имат различни генетични вариации от тези на Великобритания и различни на свой ред от тези на другите близки острови; бъдещата цел, която бихме искали да постигнем, е мрежа от хора, които ще ни дадат различен геном на всеки няколко квадратни километра ”. McVean признава обаче, че има още много да се извърви, преди да се стигне до този свещен граал на медицинската генетика.
Пробивът, който сегашният статус на проекта 1000 генома вече е позволил, а това е шеметното поевтиняване на техниките за секвениране на ДНК, може да бъде задълбочен едва в близко бъдеще. Мечтата за няколко квадратни километра е всичко друго, но непостижима.
Прозорец за виждане на рак в реално време | Бионаука | светът е
ОНКОЛОГИЯ | Само при мишки
Прозорец за гледане на рак в реално време
Отворете прозорец в корема, за да видите в реално време и отвън еволюцията на метастази от рак на дебелото черво до черния дроб. Това е постигнато от група холандски изследователи, за да надникнат за първи път в коремната кухина, засегната от рак.
Идеята за инсталиране на „шпионка“ в жив организъм не е нова и вече е успешно тествана при мишки с рак на гърдата и най-вече при мозъчни тумори (както е публикувано преди няколко години в списанието „ Природна медицина '). Досега обаче той никога не е бил използван за наблюдение на коремната кухина в реално време, както току-що беше публикувано в списанието „Science Translational Medicine“.
Холандски изследователи, водени от Джако ван Ренен, са използвали малък кристален пръстен, 12 милиметра в диаметър, за да може да наблюдава как се развиват метастазите на тумор на дебелото черво, които мигрират към черния дроб. „Това е интересна техника“, посочва на ELMUNDO.es Xosé Bustelo, изследовател в Центъра за изследване на рака в Саламанка (CIC); като помним, че техниката не е осъществима при хората, тъй като изисква освен гледната точка, да може да оцветява клетките, които да се наблюдават с флуоресцентни протеини.
Благодарение на това осветление Ван Ренен и неговият екип (от университетите в Утрехт и Лайден) наблюдават различните фази на пътуването, което метастатичните клетки предприемат от първичния тумор до различен орган. Отначало тези клетки запазват висока степен на подвижност; докато не бъдат групирани в клъстери (на английски „клъстери“), които губят своята мобилност, макар и не способността си да се размножават.
Както нидерландският изследовател обяснява на този вестник, в процеса те също така показаха, че е възможно да се намесва в процеса на образуване на метастази, ако клетките бъдат атакувани в първия етап от тяхното пътуване, когато те все още са много динамични. Благодарение на експериментално съединение, инхибитор на сигнали, които подпомагат миграцията на клетките, беше възможно да се намали честотата на метастази до 14 пъти.
„Тази констатация е интересна от гледна точка на основните знания“, добавя Бустело; "но не толкова от клинична гледна точка, защото на практика много пациенти вече са преминали този начален етап, когато получават диагнозата".
В точно същия ред Ван Ринен посочва, че неговите открития дават повече улики за поведението на метастазите. Въпреки че все още има дълъг път, започвайки с потвърждаване дали тези открития могат да бъдат повторени в други клетъчни линии и при други видове рак, различни от колоректалния рак.
Генетичната карта на човешкото разнообразие | Бионаука | светът е
ПОСЛЕДВАНЕ | 1000 генома
Генетичната карта на човешкото разнообразие
- Те са секвенирали генетичните променливи, присъстващи при 1092 здрави доброволци
- Става дума за „Проект 1000 генома“, международна работа, започнала през 2008 г.
- Резултатите ви могат да ви помогнат да разберете корена на някои заболявания
Защо сме различни с един и същ геном? Какви фактори в нашата ДНК могат да обяснят заболяването? Кои популации имат най-голямо генетично разнообразие? Тези отговори са по-близо до отговорите благодарение на работа, чиито резултати са публикувани днес. Това е „проектът за 1000 генома“, който завършва първата си фаза: изчертаване на „портрет“ на генетичните вариации на хиляда души от цялата планета.
Въпреки че всички имаме ДНК с еднакви букви, това, което ни определя като хора Те са грешките в буквите, които съставляват тази енциклопедия. Понякога това са дублирания, понякога изтривания или промени в реда, в който тази азбука, състояща се само от четири елемента, трябва да бъде поставена. Тези промени в крайна сметка определят нашата идентичност, а също и появата или не на заболявания. Следователно изследването на тези генетични вариации се счита за много ценно от много учени и е обект на анализ на този проект.
Това, което е публикувано сега в списание "Nature", е каталогът на тези вариации, намерени в геномът на 1092 здрави доброволци. Това е първата цел на този проект, която няма да бъде финализирана, докато не бъдат анализирани още 1500. С този фотоалбум изследователите от цял свят го правят ценен инструмент, модел което ще ги насочи да разберат как еволюирала човешката популация въз основа на техните миграции или местоположение, а също и да разберат какви генетични различия са важни и заслужават да бъдат анализирани в детайли, защото те могат да стоят зад болестта.
За това бяха взети произволно кръвни проби от здрави доброволци от 14 популации в Африка, Европа (7% от пробите принадлежат на испанци), Америка или Източна Азия, с цел да се получи представителна снимка на жителите на цялата планета. "Използваната технология, новите техники за ултрапоследователност, изисква големи количества ДНК. За да избегнем изтеглянето на твърде много кръв от доброволците, това, което направихме, беше, от кръвната проба, да развием клетъчни линии от култури, от които е възможно да се получи голямо количество генетични материал ", обяснява Андрес Гарсия, биолог и член на Националната ДНК банка, което зависи от Института Карлос III в Мадрид и кой е испанският център, участвал в този проект.
Болести и развитие на популацията
В своето начало проектът с 1000 генома е открил милиони генетични варианти, непознати досега, но именно те са били най-често срещаните сред популацията. Новите данни предоставят 98% от по-рядките вариации, които се срещат при 1% от изследваната популация, и това са именно тези, за които се смята, че допринасят за развитието на болести.
В допълнение, изследователите в този проект са открили, че редки генетични варианти са склонни да бъдат ограничени до определени географски региони, тъй като те са склонни да произтичат от по-нови мутации, след като човекът се е разпространил по целия свят. По-конкретно, популациите на Финландия, Испания и афро-американците са тези, които носят най-голям брой редки вариации.
Какво означава тази генетична разлика, която се среща на испански? „Не знаем, но вероятно е специфичният начин, по който еволюира испанското население и се увеличава, т.е. е функция от историята на населението на страната през последните 100 или повече години ", обяснява пред ELMUNDO.es д-р Aravinda Chakravarti, член на Института по генетична медицина в Джон Хопкинс (САЩ). и един от изследователите, който е помогнал при проектирането на този проект.
Както отбелязва експертът от Националната ДНК банка, „обяснението може да бъде, че испанското население е имало много смесвания с предци от Африка и други места по подобен начин на това, което се случва с афро-американското население. От друга страна страна, във Финландия е обратното, неговата изолация му е придала особеност ".
Гени и околна среда
Освен това, както посочи професор Гил Маквин от Университета в Оксфорд (Обединеното кралство) и основният автор на тази работа, „беше установено, че всеки очевидно здрав човек носи стотици редки генетични варианти които имат значително въздействие върху начина, по който работят вашите гени, и шепа (две до пет) редки промени, които са идентифицирани като фактори, допринасящи за заболяването при други хора ".
По-конкретно, тези здрави индивиди носят поне 130-140 варианта на промяна на протеина; от 10 до 20, които разрушават тяхната функция; два до пет варианта, които нарушават тази функция; и една или две промени, свързани с рак.
Какво тогава кара човек да развие болести? Според Чакраварти има няколко фактора. Единият е, че гените са по двойки, но телата ни често изискват само едно нормално копие, за да работят добре. Друго е, че излишният ген в друга част от генома понякога може да компенсира специфичен дефицит. Освен това, някои вредни гени се активират само в отговор на определени сигнали от околната среда (като тютюн) и, ако индивидът не е изложен на тях, няма да се развие болест.
„Проектът не показва никаква връзка между генетичните вариации и болестите. Тази работа е по-скоро ресурс, отколкото научен резултат сам по себе си. Това е много полезен инструмент, който дава улики за намиране на обяснения за тези намерени вариации. Той ще служи за изследване на еволюцията на човешките популации, а също и за сравняване на тези резултати с тези, получени в други проекти, като тези, които анализират ракови геноми. Това е картата на това, което ни прави различни, нашите физически черти и болестите, които развиваме ", обяснява Тони Габалдон, ръководител на група за сравнителна геномика в Центъра за геномна регулация в Барселона.