Генетики собрали самые большие наборы африканских геномных данных, доступных на сегодняшний день, создав ресурс, который поможет исследователям понять генетическую структуру Африки, а также влияние генетических вариаций на функцию белков и заболевания. Результаты подчеркивают важность включения глобально разнообразных когорт участников в генетические исследования и были представлены на пленарном заседании на ежегодном собрании Американского общества генетики человека (ASHG) 2018 в Сан-Диего, Калифорния.
Исследователи собрали и проанализировали данные по всему геному у 6400 человек из сельской местности Уганды, включая полные последовательности генома 1978 человек в этой группе. Они объединили это с данными еще 7 784 человек из других африканских стран в первом общегеномном ассоциативном исследовании (GWAS) для анализа множественных признаков по всей Африке.
"Это исследование представляет собой одну из крупнейших и наиболее всеобъемлющих усилий по выявлению генетических ассоциаций с заболеванием в африканских популяциях и предоставит дорожную карту для крупномасштабного GWAS во всем регионе," сказала Аеша Мотала, доктор медицины, FRCP, руководитель исследования и профессор Университета Квазулу-Натал.
"До нашей работы было доступно всего несколько сотен полных геномных последовательностей из Африки," сказал Дипти Гурдасани, MD, Ph.D., из института Wellcome Sanger, представившего исследование. "Большая часть информации, которую мы получили, была от афроамериканского населения, что не отражало всего разнообразия континента."
После сбора данных Dr. Гурдасани и ее коллеги оценили генетические сходства и различия в когорте, выявив общие черты среди тех, кто мигрировал в Уганду из одних и тех же регионов. Они также обнаружили сложную смесь сходства между геномами Уганды, древними восточноафриканскими популяциями и евразийскими геномами. Эти результаты предполагают, что современные геномы Уганды представляют собой сложную историю миграции в регионе и что они были сформированы множеством смешанных событий на протяжении тысяч лет, включая смешение геномов, напоминающих геномы современной Европы.
Кроме того, исследователи изучили генетическое влияние на различные признаки и заболевания в более крупной когорте GWAS, выявив 10 новых ассоциаций, характерных для африканских популяций. Например, они обнаружили связь между делецией в гене HBA1 / HBA2, который, как известно, вызывает заболевание крови альфа-талассемию, и уровнями билирубина в крови. Эта делеция распространена среди африканцев, обнаруживается примерно у 22% людей, но редко среди ранее изученных европейцев.
"Хотя этот вариант коррелирует с заболеванием, было показано, что этот вариант защищает людей от тяжелой малярии, что дает более сильное преимущество в Африке, чем в Европе, и позволило увеличить частоту этого варианта в Африке," Доктор. Гурдасани объяснил.
Исследование также обнаружило связь между делецией HBA1 / HBA2 и уровнем в крови белка HbA1c, высокие уровни которого часто используются для диагностики диабета. "Высокая частота талассемии в некоторых африканских популяциях может повлиять на точность этого теста, поскольку он может изменять HbA1c независимо от уровня глюкозы," Доктор. Гурдасани сказал.
Помимо собственного анализа, исследователи надеются, что их данные помогут другим ученым лучше понять генетическое разнообразие африканских популяций и разработать экономически эффективные инструменты для выявления вариаций генома для будущих исследований. Дальнейшая работа также будет включать подробное картирование причинно-следственных связей между генетическими вариантами посредством изучения функционального воздействия вариантов на экспрессию генов.
В качестве следующих шагов исследователи планируют расширить свой набор геномных данных для популяций по всей Африке, взяв образцы различных коренных народов и расширив GWAS примерно до 75000 человек.