Explicații genetice mai simple pentru valorile extreme ale trăsăturilor
Cercetătorii de la Icahn School of Medicine de la Mount Sinai au descoperit dovezi că persoanele care se încadrează la extremele ridicate sau scăzute ale anumitor trăsături, precum colesterolul, glucoza din sânge, înălțimea și vârsta la menopauză, au o explicație genetică mai simplă decât se credea anterior.
Rezultatele lor, publicate în numărul din 27 mai al revistei Nature, ar putea oferi noi perspective asupra cauzelor bolilor comune.
De obicei, trăsăturile legate de sănătatea umană sunt considerate „poligene”, ceea ce înseamnă că sunt influențate de combinația a numeroase variante genetice comune, fiecare având un efect minim. Totuși, noul studiu a investigat dacă indivizii cu valori extreme ale trăsăturilor ar putea fi influențați, în schimb, de variante genetice mai rare, care au un impact mult mai mare.
Cercetătorii sugerează că această posibilitate ar putea explica de ce unii indivizi dezvoltă niveluri neobișnuite de ridicate sau scăzute ale trăsăturilor asociate cu condiții precum diabetul, bolile de inimă și accidentele vasculare cerebrale.
„De obicei, considerăm că aceste trăsături sunt modelate de mii de modificări genetice, fiecare având un efect foarte mic. Dar constatările noastre sugerează că unii oameni se află la extremitățile spectrului trăsăturilor din cauza unui număr mult mai mic de variante genetice rare cu efecte mult mai puternice. Dacă putem identifica cine sunt acești oameni, clinicienii ar putea să le ofere îngrijiri preventive sau tratamente mai bine adaptate profilului lor de risc genetic”, a declarat Paul O’Reilly, autor senior și profesor de genetică statistică în cadrul Departamentului de Genetică și Științe Genomice de la Icahn School of Medicine de la Mount Sinai, New York.
Ipoteza echipei s-a bazat parțial pe biologia evoluționistă. Deoarece valorile extrem de ridicate sau scăzute ale trăsăturilor pot fi uneori dezavantajoase, selecția naturală ar putea reduce frecvența variantelor genetice care conduc puternic la aceste extreme. Ca urmare, astfel de variante sunt așteptate să fie relativ rare în populație.
„Scopul nostru a fost să înțelegem mai bine dacă valorile extreme ale trăsăturilor ar putea apărea uneori dintr-un tip diferit de arhitectură genetică”, spune O’Reilly. „Dacă da, acest lucru ar putea ajuta cercetătorii să identifice căile biologice care sunt deosebit de importante în boli.”
Pentru a desfășura studiul, cercetătorii au analizat tiparele genetice legate de o gamă de biomarkeri și măsurători fizice, inclusiv hemoglobină, ritm cardiac și greutate corporală. Echipa a dezvoltat mai întâi două abordări statistice complementare pentru a testa dacă persoanele cu valori extrem de ridicate sau scăzute ale trăsăturilor au o arhitectură genetică diferită de cea a populației generale. O metodă s-a bazat pe date genetice la nivel de populație, în timp ce cealaltă a comparat nivelurile trăsăturilor între frați.
Folosind aceste abordări, echipa a analizat 74 de trăsături cantitative din seturi mari de date de sănătate și genetice, inclusiv UK Biobank și All of Us Research Program din Statele Unite. Împreună, aceste baze de date includ informații de sănătate și genetice de la sute de mii de participanți voluntari, reprezentând o gamă largă de fundaluri geografice și ancestrale.
Cercetătorii au căutat apoi dovezi că persoanele aflate la extremitățile trăsăturilor erau mai susceptibile să poarte variante genetice rare cu efecte biologice mai mari.
„Concentrându-ne pe indivizii de la extreme, putem descoperi semnale biologice mai clare, care sunt mai greu de detectat în populația generală”, afirmă O’Reilly.
Autorii subliniază că studii suplimentare vor fi necesare pentru a determina cât de larg se aplică aceste descoperiri în populații și trăsături diferite. De asemenea, ei recunosc că analiza lor s-a concentrat pe cauzele genetice ale acestor trăsături și nu a capturat pe deplin influența potențială a factorilor de mediu și de stil de viață, care sunt, de asemenea, cauze majore ale valorilor extreme ale trăsăturilor.
Cercetările viitoare vor viza caracterizarea mai detaliată a variantelor rare implicate și înțelegerea modului în care acestea influențează riscul de boală.
