Изменения ДНК, влияющие на рост человека, выявлены.

13 февраля 2018
Изменения ДНК, влияющие на рост человека, выявлены.

Изменения ДНК, влияющие на рост человека, выявлены.

Консорциум генетических исследований антропометрических признаков (GIANT) — международное сотрудничество, занимающееся исследованиями генетики, модулирующей размер и форму человеческого тела, включая показатели роста и ожирения, — обнаружил новые генетические вариации.

В предыдущих исследованиях для определения генетических вариантов использовались исследования в рамках геномной ассоциации (GWAS). Этот метод позволяет быстро сканировать геномы крупных популяций на наличие маркеров, которые отслеживают тот или иной признак.

GWAS успешно находит общие генетические варианты. Однако большинство из них изменяют высоту менее чем на 1 миллиметр. GWAS безуспешно улавливает необычные генетические варианты, которые могут оказывать большее влияние на рост.

Другая проблема заключается в том, что распространенные генетические варианты, отслеживаемые признаками, лежат за пределами белкокодирующих частей генов. Такое расположение затрудняет поиск генов, на которые они воздействуют.

Некоторые выявленные генетические варианты оказывают значительное влияние на рост.

В новом исследовании исследователи решили использовать другую технологию под названием ExomeChip, чтобы преодолеть некоторые из проблем, связанных с GWAS. ExomeChip тестировался почти на 200 000 известных генетических вариантов, которые менее распространены среди 711 428 взрослых, включенных в исследование.

Эти известные варианты могут быть использованы для быстрого определения генов, важных для определенных заболеваний или признаков. Большинство этих вариантов еще не были оценены в предыдущих исследованиях высоты.

Из 83 выявленных необычных вариантов, влияющих на рост человека, 51 был «низкочастотным» вариантом, который встречается менее чем у 5 процентов людей, и 32 редких варианта, которые встречаются менее чем у 0,5 процента.

«Из этих 83 генетических вариаций некоторые влияют на рост взрослого человека более чем на 2 сантиметра, что является огромным, — говорит Гийом Леттр, профессор медицинского факультета Монреальского университета и исследователь Монреальского института сердца. «Гены, пораженные этими генетическими изменениями, модулируют, среди прочего, развитие костной ткани и хрящей, а также выработку и активацию гормонов роста», — добавляет он.

Леттре возглавлял исследование совместно с профессорами Джоэлем Хиршхорном из Бостонской детской больницы, магистратура и Брод-института Массачусетского технологического института и Гарварда, а также кафедрой консорциума GIANT — и Panos Deloukas — из Лондонского университета Королевы Марии в Соединенном Королевстве. Почти 280 других исследовательских групп также приняли участие.

Группа отмечает, что 27,4% наследуемости роста в настоящее время приходится на рост, причем большая часть наследуемости все еще объясняется распространенными генетическими вариантами.

Исследование также выявило несколько генов, которые могут быть потенциально терапевтически направлены против детей с проблемами роста.

У одного из генов, STC2, были изменения ДНК, которые существенно повлияли на рост. Генетические изменения, инактивирующие ген STC2, увеличивают рост индивидуумов, несущих его в ДНК, на 1-2 см, воздействуя на определенные факторы роста. «В этом смысле оценка влияния препаратов, блокирующих активность STC2, на рост представляется нам очень перспективной», — говорит Леттре.

Полученные данные могут проложить путь к инструментам для прогнозирования риска общих заболеваний.

«Успех нашего исследования был обусловлен большим размером нашей выборки», — говорит профессор Делукас. «Наши результаты показывают, что наш генетический подход работает. Теперь мы можем начать выявлять подобные генетические вариации, которые могут повлиять на риск развития таких распространенных заболеваний, как диабет, рак, шизофрения, шизофрения и сердечно-сосудистые заболевания, и это лишь некоторые из них».

Леттрэ говорит, что рост взрослого человека использовался в качестве простой характеристики, чтобы понять, как информация в ДНК может объяснить, чем отличаются люди. «Идея заключалась в том, что если мы сможем понять генетику роста человека, то сможем применить эти знания для разработки генетических инструментов прогнозирования других признаков или риска развития общих заболеваний», — добавляет он.

Точная медицина — это новый подход, который включает в себя адаптацию методов лечения и профилактических мер к индивидуальным потребностям каждого пациента. Письмо и коллеги считают, что результаты исследования могут помочь выявить генетические вариации, повышающие риск развития у человека заболеваний. Если бы это было так, то точная идентификация этих вариаций была бы ценной в прецизионной медицине.

» Это исследование показало, что редкие варианты, изменяющие белки, могут быть полезны для нахождения некоторых важных генов, но также и то, что для полного понимания генетических и биологических основ роста человека и других многофакторных заболеваний понадобятся еще большие размеры выборки».

Будущая работа Консорциума GIANT будет сосредоточена на GWAS высотой, включающей более 2 миллионов человек и исследования с использованием данных секвенирования. «Мы предсказываем, что эти более комплексные исследования продолжат углублять наше понимание роста человека и того, как лучше всего достичь биологических открытий, которые послужат основой для лечения распространенных заболеваний», — заключает Хиршхорн.