W badaniu z udziałem prawie 3,4 miliona osób pochodzenia afrykańskiego, amerykańskiego, wschodnioazjatyckiego i europejskiego zidentyfikowano ponad 3500 odmian genetycznych, które potencjalnie wpływają na zachowania związane z paleniem i piciem.

Odkrycia, opublikowane w Natura 7 grudnia¹podkreślają, w jaki sposób zwiększenie wielkości próby i różnorodności etnicznej zwiększa moc takich analiz przesiewowych genomu – zwanych badaniami asocjacyjnymi całego genomu (GWAS) – aby ujawnić, w jaki sposób różne cechy są powiązane z genami, kombinacjami genów lub mutacjami.

Palenie i picie są ważnymi czynnikami ryzyka wielu chorób fizycznych i psychicznych, w tym chorób układu krążenia i zaburzeń psychicznych. Chociaż na oba zachowania wpływają czynniki środowiskowe i społeczne, istnieją dowody na to, że genetyka może wpływać na spożycie tytoniu i alkoholu. „Jesteśmy na etapie, w którym odkrycia genetyczne są przekładane” na zastosowania kliniczne, mówi współautor badania Dajiang Liu, genetyk statystyczny z Penn State College of Medicine w Hershey w Pensylwanii. „Jeśli na podstawie tych informacji możemy przewidzieć czyjeś ryzyko uzależnienia od nikotyny lub alkoholu, możemy interweniować wcześnie i potencjalnie zapobiec wielu zgonom”.

Różnorodność przodków

Naukowcy wykorzystują GWAS do znajdowania powiązań genetycznych z chorobami lub zachowaniami poprzez porównywanie sekwencji genetycznych u dużej liczby osób. Jednak jak dotąd większość tych badań koncentrowała się na populacjach europejskich. Liu i jego współpracownicy skonstruowali model, który obejmował dane genomowe 3 383 199 osób, z których 21% miało pozaeuropejskie pochodzenie.

Zidentyfikowali 3823 warianty genetyczne, które były związane z paleniem lub piciem. Trzydzieści dziewięć z nich było powiązanych z wiekiem, w którym osoby zaczęły palić, 243 z liczbą papierosów wypalanych dziennie, a 849 z liczbą napojów alkoholowych spożywanych tygodniowo.

Bardziej inkluzywny projekt genomu ma na celu uchwycenie całej ludzkiej różnorodności

Z całkowitej liczby powiązanych wariantów 721 zidentyfikowano tylko w badaniu wielu przodków, a nie w modelu naiwnym przodków, którego autorzy użyli do porównania. Sugeruje to, że duże i zróżnicowane próby populacyjne znacznie zwiększają moc takich badań.

Naukowcy odkryli, że większość genetycznych skojarzeń związanych z piciem i paleniem ma podobne skutki u różnych przodków. „Znajdujemy również podobne szacunki dotyczące odziedziczalności [for the traits] u różnych przodków… co sugeruje, że generalnie architektura genetyczna tych zachowań jest podobna u różnych przodków” – mówi Gretchen Saunders, psycholog z University of Minnesota w Minneapolis i współautorka artykułu.

Wykazali jednak również, że wielogenowe oceny ryzyka – oparte na kombinacji wielu czynników genetycznych – które były specyficzne dla europejskiej grupy przodków, były słabymi predyktorami zachowań związanych z paleniem i piciem w innych grupach przodków. „Nawet przy tak dużych rozmiarach próbek po prostu nie przenoszą się one między populacjami” – mówi Saunders.

Wpływ środowiska

Podobieństwo między przodkami może częściowo wynikać z faktu, że zdecydowana większość pozaeuropejskich kohort objętych badaniem mieszka w Stanach Zjednoczonych, a zatem mają podobne wpływy środowiskowe – takie jak polityka zdrowia publicznego oraz dostępność alkoholu i produktów nikotynowych – mówi Ananyo Choudhury, genetyk z University of the Witwatersrand w Johannesburgu w RPA.

„Czynniki epigenetyczne i środowiskowe są naprawdę ważne, aby wyłączyć i włączyć geny. Więc może właśnie z tego powodu” nie ma wielu znaczących różnic, dodaje Şehime Temel, który studiuje genetykę medyczną na Uniwersytecie Bursa Uludağ w Turcji.

Analiza nie obejmowała również osób z populacji Bliskiego Wschodu i Indii, w których palenie jest często powszechne. „Używanie tytoniu jest bardzo powszechne [in the Middle East]. Istnieje ogromne zużycie fajki wodnej sziszy” – mówi Mahmut Ergören, biolog medyczny z Uniwersytetu Bliskiego Wschodu w Nikozji na Cyprze. Dodaje, że włączenie tych populacji do analizy poprawiłoby jej dokładność i pomogło zidentyfikować więcej powiązań genetycznych.

Naukowcy przyznają, że ich próbka nie oddaje globalnej różnorodności pochodzenia genetycznego ani geografii. „Będąc jak dotąd największym i najbardziej zróżnicowanym pod względem przodków badaniem fenotypów palenia i picia, nie objęło ono wszystkich populacji” – mówi Liu. „W przyszłych fazach badania będziemy mile widziani we współpracy z innymi badaczami, którzy mają dostęp do dodatkowych zestawów danych w celu dalszego rozszerzenia naszych badań”.