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遗传数据集缺乏多样性是治疗疾病的风险

2019-04-02 08:53:02 • 来源：

ñOT不久前，一对夫妇来见尼尔·里舍，在加州，旧金山大学的遗传学家的人，希望他能确定他们的孩子，谁曾确诊的疾病罕见的基因变异。不是问题，Risch想。他对父母和孩子的外显子进行测序，并通过稀有变异数据库运行数据，以识别儿童疾病背后的错误基因。但情况并非那么简单。父母没有欧洲血统，但是数据库中没有很好代表的人口的后代。

遗传数据集缺乏多样性是治疗疾病的风险

“对于那些在[数据库]中没有代表遗传背景的个体，在正确识别导致患者症状的遗传变异方面可能存在其他挑战，”Risch说。也就是说，很难确定与症状有任何遗传联系，也许是因为这种疾病是由尚未确定为致病性的新变种引起的。

Risch说，这种情况在临床环境中并不罕见，大多数数据代表了具有欧洲血统的人。到目前为止，美国国立卫生研究院(NIH)和23andMe等公司收集的数据也是如此。事实上，2016年发表的Nature评论估计，大约80%的遗传学研究人员属于欧洲血统。截至2018年，包括在全基因组关联研究(GWAS)中的个体比例为78%的欧洲人，10%的亚洲人，2%的非洲人，1%的西班牙人，其他所有种族的人口比例不到1%，宾夕法尼亚大学人类遗传学家Sarah Tishkoff及其同事今天(3月21日)在一个小组中写道评论。他们写道，这是有问题的，因为“人类基因组研究中缺乏种族多样性意味着我们将基因研究转化为临床实践或公共卫生政策的能力可能是危险的不完整，或者更糟，是错误的。”

在一个非常基本的层面上，“如果你真的想要了解人类生物学，那么研究人类文化和生物多样性的全部范围是有意义的，”23andMe的人类学家和研究高级主管乔安娜山告诉科学家。“如果我们能够理解世界各地[人们在其环境中的文化和生物学方面如何进化]，我们就能够在更广泛的层面上了解健康和疾病。这是使我们的基因数据库多样化的一个非常非常核心的原因。“

其他人也在这样做，包括Tishkoff等科学家，Risch等临床研究人员和NIH。

隐藏的变种

当涉及到一种基因变异通常导致疾病的孟德尔疾病时，一个群体中的致病变体应该在其他群体中具有致病性。但是，情况并非总是如此。例如，在囊性纤维化(CF)中，欧洲人最常引起CF的基因变异是CFTR中的ΔF508基因。这种突变在欧洲人中占CF的70%以上，但在非洲侨民中占29%。Tishkoff及其同事解释说，另一个突变，3120 +1GàA解释了南非非洲血统患者中15%和65%的CF.这些变异中的每一种都导致疾病的形式有所不同，并且基于种群差异，每组的治疗可能不同，这一事实仅在遗传多样性包括在研究数据集中时才变得明显。

Tishkoff告诉“科学家”杂志，对遗传研究中的多样性进行优先排序的另一个原因是，它可以导致对基因的新理解，这些基因是疾病或新疗法的基础，而这些基因在已经得到充分研究的人群中可能无法被发现。例如，在2017年，Tishkoff及其同事发表了一项科学研究，揭示了来自不同非洲人群的1600名个体样本中的新基因变异和一种与皮肤色素沉着相关的新基因。新型基因MFSD12“在黑色素细胞的发育和色素的产生中起着关键作用，最近的一项研究表明它在皮肤癌中发挥作用，”Tishkoff说。但在她的团队研究之前，“对这个基因一无所知。”

另一个例子是PCSK9抑制剂的开发，这是一种降低胆固醇的新药。对胆固醇相关基因的研究表明，一些非洲人后裔的PCSK9基因突变导致他们的LDL胆固醇水平低。然而，这些突变在具有欧洲血统的美国人中极为罕见，因此如果不研究非洲血统的个体，新的胆固醇控制药物可能尚未开发出来。

这并不是说任何特定的种族都是同质的，群体内的多样性是一个重要的考虑因素。以G6PD缺乏为例，这可能导致红细胞破坏，以应对抗疟疾药物。在撒哈拉以南非洲地区，G6PD缺乏症可达到25%的频率，特别是在给予疟疾治疗时。Tishkoff及其同事指出，由于有效的抗疟疾药物组合(称为氯丙胍 - 氨苯砜)使病情恶化，即使它可以安全地用于疟疾感染的患者，而不是G6PD的酶缺乏症。

“许多人都有自己的基因特征，”里施说，“有些人显然已经失踪了”。

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