przez Billa Snydera

Pierwsze owoce przełomowego partnerstwa akademicko-przemysłowego, którego celem jest badanie głębi i szerokości ludzkiego genomu w celu lepszego zrozumienia i leczenia chorób, staną się dostępne dla badaczy wiosną 2024 r.

Trwa sekwencjonowanie całego genomu próbek DNA od około 35 000 Afroamerykanów przechowywanych w BioVU, ogromnym repozytorium DNA Centrum Medycznego Uniwersytetu Vanderbilt. W ciągu najbliższych dwóch lat zsekwencjonowanych zostanie kolejnych 215 000 genomów z BioVU.

Dane pochodzące z sekwencjonowania zostaną udostępnione naukowcom za pośrednictwem Alliance for Genomic Discovery (AGD), partnerstwa utworzonego w 2022 r. przez Illumina Inc., światowego lidera w dziedzinie sekwencjonowania DNA i technologii opartych na macierzach, oraz Nashville Biosciences, spółkę zależną VUMC nastawioną na zysk.

Sekwencjonowanie prowadzi islandzkie deCODE Genetics, spółka zależna należąca w całości do globalnej firmy biofarmaceutycznej Amgen, która dołączyła do AGD na początku tego roku.

Partnerzy korporacyjni AGD, do których należą także AbbVie, AstraZeneca, Bayer, Merck, a obecnie Bristol-Myers Squibb, pokryją koszty sekwencjonowania w zamian za dostęp do danych na potrzeby odkrywania leków i celów badawczych.

30 października w czwartym wirtualnym ratuszu z serii „On the Horizon” VUMC zaprezentowano raport z postępu prac Nashville Biosciences i AGD zatytułowany „A Leap Forward for Precision Medicine”, przedstawiony przez dr Jennifer Pietenpol, dyrektora ds. nauki i strategii VUMC.

Wśród prelegentów znaleźli się współzałożyciel i dyrektor generalny Nashville Biosciences dr Leeland Ekstrom, dyrektor naukowy Nashville Biosciences dr Elizabeth Ann Stringer, Will Ferguson, MBA, wiceprezes Pharmaceutical/Biotech Collaborations w Illumina oraz Dan Roden, MD, starszy wiceprezes VUMC Prezes ds. Medycyny Personalizowanej.

Roden, znany na całym świecie ze swojego wkładu w farmakologię kliniczną i farmakogenomikę, stworzył wizję BioVU 20 lat temu. Obecnie jest to największy na świecie biobank DNA mieszczący się w jednej instytucji akademickiej i zawierający ponad 300 000 próbek.

Pobrane z wyrzuconej krwi zebranej podczas rutynowych badań klinicznych próbki DNA są powiązane z „pochodną syntetyczną” – kopią elektronicznej dokumentacji medycznej, z której usunięto dane osobowe.

To dopasowanie genotypów do odpowiednich „fenotypów” klinicznych, w tym chorób, leczenia i innych wskaźników zdrowotnych, umożliwia badaczom zadawanie – i udzielanie odpowiedzi – pytań, na które wcześniej nie było odpowiedzi, dotyczących związków choroba-gen.

Nashville Biosciences, firma zajmująca się analityką kliniczną i genomiczną, została założona w 2018 roku, aby pomóc partnerom z branży biofarmaceutycznej, diagnostycznej i innym naukom przyrodniczym uzyskać dostęp do zasobów badawczych VUMC, w tym BioVU.

Do chwili obecnej firma nawiązała współpracę z ponad 75 klientami korporacyjnymi, pomagając im identyfikować nowe biomarkery chorób i potencjalne cele leków, optymalizować badania kliniczne i przeprowadzać inne badania z wykorzystaniem rzeczywistych danych.

Porozumienie z firmą Illumina i utworzenie Sojuszu na rzecz Odkryć Genomicznych, ogłoszone na początku 2022 r., przeniosły te wysiłki – i stojącą za nimi naukę – na wyższy poziom.

Celem, poprzez sekwencjonowanie całego genomu, jest stworzenie ogromnej biblioteki niezidentyfikowanych danych zdrowotnych i genomicznych zebranych od pacjentów zróżnicowanych pod względem płci, rasy, wieku i stanu klinicznego, co z kolei wzbogaci odkrywanie i rozwój nowych metod leczenia diagnozowanie i leczenie wielu chorób człowieka.

Udział firmy Amgen umożliwił uruchomienie pierwszego projektu AGD, polegającego na sekwencjonowaniu całego genomu około 35 000 próbek DNA pobranych od Afroamerykanów, czyli populacji obecnie niedostatecznie reprezentowanej w badaniach genomicznych.

Brak różnorodności danych genomicznych stworzył lukę w naukowym zrozumieniu genetycznych przyczyn chorób i utrudnia równy dostęp do precyzyjnych terapii zdrowotnych. Ta kohorta BioVU, największy jak dotąd zbiór danych dotyczących genomów, pomoże wypełnić tę lukę.

Naukowcy z VUMC i Vanderbilt University będą mogli uzyskać dostęp do danych wiosną przyszłego roku za pośrednictwem platformy BioVU Cloud Terra. Zachęcamy ich do zarejestrowania się za pośrednictwem internetowego portalu badawczego StarBRITE na stronie internetowej Vanderbilt Institute for Clinical and Translational Research.

Naukowcy badający pierwszą pulę sekwencji otrzymają od BioVU wskazówki dotyczące wrażliwości i zabezpieczeń dotyczących wykorzystania danych genomicznych pochodzących od populacji mniejszościowych i historycznie marginalizowanych. Niniejsze wytyczne odzwierciedlają zalecenia Grupy Zadaniowej ds. Równości Rasowej VUMC.

Na przykład badacze będą mieli dostęp do zasobów dotyczących odpowiedniego wykorzystania pochodzenia kontynentalnego (europejskiego, afrykańskiego itp.) uzyskanego na podstawie markerów genetycznych w celu doboru próbek zamiast rasy i pochodzenia etnicznego, które są konstruktami społecznymi i których nie można określić na podstawie dane genomowe.

Roden powiedział, że zbiory danych genomowych, takie jak te tworzone przez AGD, umożliwią badaczom odkrycie rzadkich odmian genetycznych związanych z „ekstremalnymi fenotypami”, wyjaśniającymi, dlaczego na przykład niektórzy nałogowi palacze unikają raka płuc i dożywają 90. roku życia.

Rak piersi, niewydolność serca i inne choroby zostaną podzielone na „podtypy” o różnych podstawach genetycznych. „Istnieje więcej podtypów chorób, które należy zdefiniować” – powiedział Roden – „i można to zrobić tylko na podstawie bardzo dużego zbioru danych genomicznych i danych fenotypowych”.

Ostatecznie lekarze będą w stanie określić, w jakim stopniu choroba danej osoby jest spowodowana czynnikami genomicznymi, społecznymi determinantami zdrowia i czynnikami środowiskowymi, a następnie zastosować najbardziej precyzyjną i skuteczną terapię.

„Niektóre choroby są w 80% zapisane w genomie, a inne w 2%” – powiedział Roden, a pozostałe 98% wynika z innych czynników. „To jedno z prawdziwych wyzwań i prawdziwych możliwości, jakie wiążą się z takimi zasobami” – powiedział.