Identyfikacja zarówno znanych, jak i nowych powiązań genów ze wskaźnikiem masy ciała (BMI) umożliwia głębsze zrozumienie biologii otyłości, a także potencjalnych biomarkerów i celów leczenia.

Naukowcy z Wydziału Informatyki Biomedycznej odkryli nowe spostrzeżenia na temat ekspresji genów związanych ze wskaźnikiem masy ciała, wykorzystując wieloetniczną kohortę.

Wydział Informatyki Biomedycznej (DBMI) na Wydziale Medycznym Uniwersytetu Kolorado odkrył 45 genów powiązanych ze wskaźnikiem masy ciała (BMI) w badaniu z udziałem wieloetnicznej kohorty. To badanie ujawnia potencjalne nowe biomarkery otyłości, a wiele z tych genów nie było wcześniej badanych w badaniach nad otyłością. Badania przeprowadzono, analizując dane z zróżnicowanej i obszernej kohorty zebranej w 2000 roku.

„Do tej pory przeprowadzono niewiele badań genetycznych BMI w kohortach o różnych przodkach” – wyjaśnia główna autorka Luciana Vargas. „Nowością naszego badania jest wykorzystanie bezpośrednio mierzonych danych dotyczących ekspresji genów”.

Vargas, doktor nauk medycznych CU. student zainteresowany spersonalizowaną medycyną, mówi, że te znane i nowe powiązania genów mogą dostarczyć wglądu w biologię otyłości, potencjalne biomarkery i cele terapeutyczne.

W swoich badaniach naukowcy z laboratoriów DBMI dr Ethana Lange i dr Leslie Lange wykorzystali dane z Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA). Kiedy został uruchomiony, MESA zarejestrowała ponad 6000 osób, rekrutowanych z sześciu ośrodków terenowych w całym kraju, w celu zbadania czynników ryzyka i wczesnych cech chorób sercowo-naczyniowych. Uczestnicy nadal okresowo zgłaszają się do ośrodków terenowych w celu zebrania danych zdrowotnych. Ze względu na dużą, zróżnicowaną etnicznie populację badaną oraz ilość zebranych informacji na temat zdrowia, naukowcy wykorzystali te dane do wielu badań. Finansowane przez Narodowy Instytut Serca, Płuc i Krwi konsorcjum Trans-Omics for Precision Medicine (TOPMed), które rozpoczęło działalność w 2014 r., zaczęło gromadzić dane dotyczące ekspresji genów i innych danych „omicznych” na podzbiorze uczestników MESA, a także uczestników z wielu innych kohorty.

„Omika odnosi się do mierzalnych różnic lub zmian w cząsteczkach biologicznych, takich jak geny, metabolity, białka i[{” attribute=””>RNA.
“We used the MESA cohort because it’s really difficult to find a well-defined cohort with a lot of good clinical measurements, get the funding, and maintain the contact with study participants to collect blood and do these studies over time,” says Iain Konigsberg, Ph.D., a biomedical informatics research instructor who works with Vargas in the DBMI Lange Lab.

The researchers analyzed RNA sequencing data from four self-identified race and ethnic groups in the MESA cohort – African American, Chinese American, Hispanic, and White – to assess the association of expression of each gene for an effect on BMI. Many of the characteristics related to cardiovascular risk are also relevant to obesity, making the MESA cohort ideal for obesity research.

The 45 genes they identified had expressions associated with BMI across all four groups. While a small number of these genes have been identified through genetic association studies, the CU authors reported many novel associations.

Konigsberg says their work points to the need for more diversity in obesity research and expects the results of this study to inform additional downstream studies. He expects to continue research using MESA and additional human cohorts. It’s been a valuable lesson in collaborative research for Vargas, who began her studies at CU Anschutz in Fall 2021 as a Ph.D. student in the Human Medical Genetics and Genomics Program. This is her first paper as a graduate student and member of the Leslie Lange Lab.

“Getting involved with the TOPMed consortium that had enrolled thousands of people across the U.S. opened up new opportunities for research,” she says. “I really appreciate the power of collaboration.”

Reference: “Gene expression associations with body mass index in the Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis” by Luciana B. Vargas, Leslie A. Lange, Kendra Ferrier, François Aguet, Kristin Ardlie, Stacey Gabriel, Namrata Gupta, Joshua D. Smith, Thomas W. Blackwell, Jingzhong Ding, Peter Durda, Russell P. Tracy, Yongmei Liu, Kent D. Taylor, W. Craig Johnson, Stephen S. Rich, Jerome I. Rotter, Ethan M. Lange and Iain R. Konigsberg, 3 December 2022, International Journal of Obesity.
DOI: 10.1038/s41366-022-01240-x