Международный консорциум ученых проанализировал гены, кодирующие белки, почти у 46 000 человек, связывая редкие изменения ДНК с диабетом 2 типа.
Исследование, одно из крупнейших известных в своем роде, включает в себя данные о людях европейского, афроамериканского, латиноамериканского, восточноазиатского и южноазиатского происхождения.
Из этой большой когорты — примерно 21 000 человек были с диабетом 2 типа и 25000 здоровых людей — исследователи определили четыре гена с редкими вариантами, которые влияют на риск диабета. Данные предполагают, что в будущем, вероятно, будут идентифицированы еще сотни генов.
Эти гены и белки, которые они кодируют, являются потенциальными мишенями для новых лекарств и могут помочь исследователям лучше понять и лечить болезнь.
Все результаты команды доступны для общественности в Интернет на портале знаний о диабете 2 типа, что позволяет ученым во всем мире получать доступ и использовать информацию для своих собственных исследований.
«Эти результаты демонстрируют важность изучения больших выборок людей», — сказал старший автор исследования Майкл Бонке, профессор биостатистики и директор Центра статистической генетики при Школе общественного здравоохранения Мичиганского университета. Большинство крупных популяционных исследований фокусируются на лицах европейского происхождения, и это может затруднить обобщение результатов в глобальном масштабе. Чем разнообразнее когорта, тем лучше и информативнее наука ».
«Теперь у нас есть обновленная картина роли редких вариаций ДНК при диабете», — сказал Джейсон Фланник, первый автор исследования. «Эти редкие варианты потенциально предоставляют гораздо более ценный ресурс для разработки лекарств, чем считалось ранее. Мы можем на самом деле обнаружить доказательства их ассоциации с болезнями во многих генах, которые могут быть направлены на новые лекарства или изучены, чтобы понять фундаментальные процессы, лежащие в основе заболевания».
Фланник — доцент кафедры педиатрии в Гарвардской медицинской школе и отделе генетики и геномики в Бостонской детской больнице, а также ассоциированный член Института широкого профиля MIT и Гарварда.
Среди других ведущих авторов — Марк Маккарти, профессор диабетической медицины в Оксфордском университете, и Хосе Флорес, руководитель отделения эндокринной системы и диабета в Массачусетской больнице общего профиля, профессор медицины в Гарвардской медицинской школе и директор исследовательской группы по диабету.
Диабет — глобальная проблема
По статистике Всемирной организации здравоохранения, более 400 миллионов человек во всем мире страдают диабетом. Подавляющее большинство этих случаев относится к типу 2.
Диабет, по оценкам, является седьмой по значимости причиной смерти в мире. В то время как исследователи знают, что образ жизни и факторы окружающей среды играют огромную роль в диабете 2 типа. Важно глубже понять биологические механизмы, которые приводят к возникновению этого заболевания.
Для этого исследования исследователи секвенировали то, что называется «экзом», то есть только те области в геноме, которые кодируют белки.
Экзом — часть генома, представляющая экзоны, то есть последовательности, которые транскрибируются на матричную РНК после того, как интроны удаляются в процессе сплайсинга РНК. Таким образом, экзом отличается от транскриптома, включающего в себя всю совокупность транскриптов. Секвенирование — это общее название методов, которые позволяют установить последовательность нуклеотидов в молекуле.
Другой подход к поиску вариантов, связанных с заболеванием, называется общегеномным исследованием ассоциации, или GWAS. Этот подход может быть очень эффективным для поиска вариантов общего заболевания во всем геноме, но может пропустить менее распространенные варианты экзом. И это имеет ключевое значение, потому что, хотя редкие варианты экзом чрезвычайно трудно обнаружить, они могут предоставить бесценную информацию о генах, связанных с болезнью, что, в свою очередь, может предложить новые лекарственные мишени.
По этой причине исследователи стремятся увеличить размеры выборки в будущих исследованиях. С когортой почти 50 000 человек, это может быть крупнейшим исследованием секвенирования экзома при диабете 2 типа, но, как утверждают авторы в статье, размеры выборки от 75 000 до 185 000 случаев могут быть необходимы для выявления даже тех редких вариантов, которые оказывают наибольшее влияние.
«Очень важно помнить, что только потому, что мы изучаем варианты ДНК-кодирующей белок, мы не получаем перерыв в количестве образцов, необходимых для обнаружения значительного эффекта», — сказал Флорез. «Эффекты этих вариаций могут быть сильными, но поскольку они настолько редки, нам все же нужно увеличить размер выборки, чтобы действительно получить убедительные идеи».
