Streszczenie: Nowe wyniki projektu FinnGen przyniosły szereg nowych odkryć genetycznych, łącząc nieznane wcześniej geny z szeregiem zaburzeń zdrowotnych.

Źródło: Uniwersytet w Helsinkach

Od momentu rozpoczęcia w 2017 r. badanie FinnGen rozwinęło się w jeden z wiodących na świecie projektów badawczych w zakresie genomiki opartych na biobankach. Obecnie FinnGen kończy budowę zasobu, który integruje informacje genomiczne od 500 000 Finów z ponad półwiecznymi danymi krajowego rejestru zdrowia.

Sztandarowe badanie FinnGen, właśnie opublikowane w Naturajest przekonującą demonstracją możliwości unikalnych dla fińskich danych zdrowotnych, struktury populacji, ram prawnych i organizacji biobanków, które w połączeniu nie istnieją nigdzie indziej.

Tutaj zespół FinnGen opisuje wyniki oparte na 224 737 fińskich uczestnikach biobanku. Po przeprowadzeniu wszechstronnych analiz genetycznych dla ponad 1900 chorób, naukowcy zidentyfikowali prawie 2500 regionów genomowych, które są powiązane z co najmniej jedną z tych chorób.

„Nawet przy mniej niż połowie zrekrutowanych 500 000 uczestników przeanalizowanych na tym etapie, ta migawka wyników opisuje bogactwo ważnych odkryć genetycznych wynikających z FinnGen, w tym nowe warianty ryzyka i ochrony zarówno dla powszechnych, jak i rzadkich chorób”, mówi dyrektor naukowy FinnGen, Profesor Aarno Palotie z fińskiego Instytutu Medycyny Molekularnej FIMM Uniwersytetu Helsińskiego.

Fińskie rejestry zdrowia i biobanki zapewniają wyjątkowe możliwości

W Finlandii informacje zdrowotne, takie jak diagnozy medyczne, procedury i recepty na leki, są rejestrowane przez wiele dziesięcioleci w krajowych elektronicznych rejestrach zdrowia całej populacji. Stwarza to wyjątkowe możliwości badawcze.

We sztandarowej publikacji zespół najpierw pokazuje, że przy umiejętnym wykorzystaniu takich danych rejestrowych można wiarygodnie komponować i badać historię zdrowia uczestników badania. W tym celu autorzy porównują wyniki FinnGen z wcześniejszymi odkryciami genetycznymi dotyczącymi 15 wcześniej dobrze zbadanych powszechnych chorób, takich jak cukrzyca typu 2, astma i choroba Alzheimera.

Poza weryfikacją poprawności danych rejestrowych, naukowcy wykazują, że identyfikacja nowych wariantów ryzyka w FinnGen jest możliwa przy znacznie mniejszej liczbie pacjentów w porównaniu z największymi opublikowanymi badaniami genetycznymi dotyczącymi konkretnych chorób.

„Fińskie rejestry zdrowia, zawierające dane dotyczące zdrowia i przyjmowanych leków przez całe życie, pozwoliły nam szybko i dokładnie zidentyfikować przypadki chorób. To dokładne fenotypowanie w połączeniu z historią populacji fińskiej jest bardzo potężną kombinacją dla nowych odkryć genetycznych w wielu różnych chorobach”, komentuje dr Mitja Kurki, pierwszy autor badania z Broad Institute of MIT i Harvard oraz University of Helsinki.

Nowe punkty wejścia do biologii choroby

Wyjątkowe położenie geograficzne i izolacja językowa Finlandii sprawiają, że Finowie mają odrębne pochodzenie sięgające niewielkiej populacji założycieli, liczącej około 100-150 pokoleń.

W rezultacie współczesna populacja fińska, mimo że genetycznie jest zasadniczo podobna do Europejczyków, ma niezwykły i duży zestaw wariantów genetycznych, które nie są często spotykane w innych częściach świata. Kilkaset z 2500 wariantów związanych z chorobą opisanych w badaniu należy do tej kategorii.

Wśród tych wariantów naukowcy wyróżniają 29, które znajdują się w genach, które nie były wcześniej powiązane z żadną chorobą. Jednym z przykładów jest wariant genu o nazwie TNRC18 które predysponują do zapalenia jelit i innych stanów zapalnych. Inne przykłady obejmują warianty zwiększające ryzyko niedoczynności tarczycy, utraty słuchu lub endometriozy oraz warianty, które zapewniają ochronę przed artrozą, jaskrą lub chorobami serca.

„Odkrycia te pokazują siłę populacji z wąskimi gardłami w znajdowaniu punktów wejścia do biologii powszechnych chorób poprzez warianty, które są raczej rzadkie, ale mają silny wpływ biologiczny”, mówi Mark Daly, dyrektor fińskiego Instytutu Medycyny Molekularnej FIMM w University of Helsinki, wiodąca organizacja stojąca za badaniem.

Dodatkowe artykuły FinnGen opublikowane w tym tygodniu dostarczają fascynujących przykładów odkryć, które zwiększają naszą wiedzę na temat genetycznych predyktorów wzorców używania leków, a także mechanizmów prowadzących między innymi do otosklerozy i infekcji dróg oddechowych.

Co więcej, inny artykuł FinnGen opublikowany w tym samym numerze Nature podkreśla, że ​​klasyczne modele dziedziczenia tradycyjnie rozważane w badaniach genomicznych i diagnostyce klinicznej nie oddają w pełni zakresu efektów genetycznych obserwowanych w populacjach.

Jednym z unikalnych aspektów FinnGen jest to, że oprócz finansowania publicznego, FinnGen jest wspierany przez 13 firm farmaceutycznych i ma wspólny kierunek naukowy z partnerami akademickimi i przemysłowymi. Badanie FinnGen jest zatem idealnie usytuowane, aby odpowiedzieć na podstawowe pytania badawcze, które mogą mieć wpływ na rozwój i dostarczanie terapii.

„Dzięki tym wszystkim nowym informacjom skład genetyczny populacji fińskiej jest obecnie bezsprzecznie jednym z najlepiej poznanych na świecie. Jednak wpływ naszego badania jest znacznie szerszy i może przynieść korzyści pacjentom na całym świecie”, podkreśla profesor Palotie.

Zobacz też

O tych wiadomościach z badań genetycznych

Autor: Anu Koivusipilä
Źródło: Uniwersytet w Helsinkach
Kontakt: Anu Koivusipilä – Uniwersytet w Helsinkach
Obraz: Obraz jest w domenie publicznej

Orginalne badania: Otwarty dostęp.
„FinnGen dostarcza informacji genetycznych z dobrze fenotypowanej izolowanej populacji” autorstwa Mitji Kurki i in. Natura

Abstrakcyjny

FinnGen dostarcza informacji genetycznych z dobrze fenotypowanej odizolowanej populacji

Izolaty populacji, takie jak te w Finlandii, odnoszą korzyści z badań genetycznych, ponieważ szkodliwe allele często koncentrują się na niewielkiej liczbie wariantów o niskiej częstotliwości (0,1% ≤ częstość mniejszych alleli <5%). Warianty te przetrwały wąskie gardło założycielskie, zamiast być rozmieszczone w dużej liczbie ultrarzadkich wariantów. Chociaż efekt ten jest dobrze ugruntowany w genetyce mendlowskiej, jego wartość w genetyce powszechnych chorób jest mniej zbadana.

FinnGen ma na celu zbadanie genomu i danych z krajowego rejestru zdrowia 500 000 fińskich osób. Biorąc pod uwagę stosunkowo wysoką medianę wieku uczestników (63 lata) i znaczną część rekrutacji szpitalnej, FinnGen jest wzbogacony o punkty końcowe choroby. Tutaj analizujemy dane od 224 737 uczestników z FinnGen i badamy 15 chorób, które były wcześniej badane w dużych badaniach asocjacyjnych całego genomu (GWAS). Uwzględniamy również metaanalizy danych z biobanków z Estonii i Wielkiej Brytanii.

Zidentyfikowaliśmy 30 nowych skojarzeń, głównie wariantów o niskiej częstotliwości, wzbogaconych w populacji fińskiej. GWAS 1932 chorób zidentyfikował również 2733 istotne powiązania w całym genomie (893 znaczące w całym fenomie (PWS), P< 2,6 × 10^–11) w 2496 (771 PWS) niezależnych loci z 807 (247 PWS) punktami końcowymi. Wśród nich dokładne odwzorowanie obejmowało 148 (73 PWS) wariantów kodowania związanych z 83 (42 PWS) punktami końcowymi. Ponadto 91 (47 PWS) miało częstość alleli <5% u niefińskich osobników europejskich, z czego 62 (32 PWS) zostało wzbogaconych ponad dwukrotnie w Finlandii.

Odkrycia te pokazują siłę populacji z wąskimi gardłami w znajdowaniu punktów wejścia do biologii powszechnych chorób poprzez warianty o niskiej częstotliwości i dużym wpływie.