Геномы финнов внесли вклад в медицинскую генетику

Секвенирование экзомов считаются не слишком эффективным методом поиска аллелей, ассоциированных с заболеваниями, поскольку эти аллели обычно достаточно редки. Но, как показывает исследование, опубликованное 31 июля в Nature, в популяциях, подобных финской, это не так.

Финляндия — относительно изолированная страна, популяция которой прошла через два «бутылочных горлышка» (так называют события, резко сокращающие численность населения) — в период заселения севера и запада страны 2 000–4 000 лет назад и в XV–XVI вв., когда заселялся юг и восток. В результате финская популяция генетически более однородна, чем в других странах, и в ней с повышенной частотой встречаются многие моногенные, наследуемые по Менделю заболевания. Существует даже специальный термин — финские наследственные заболевания (Finnish Disease Heritage). Это 36 моногенных заболеваний, в число которых входят и достаточно тяжелые. В среднем каждый пятый финн является носителем генетического дефекта, связанного хотя бы с одним из этих заболеваний.

В исследовании участвовали почти 20 000 человек из Финляндии. Было идентифицировано 1 318 781 однонуклеотидных вариантов и 92 776 вариантов инсерций и делеций. Полноэкзомный поиск ассоциаций для 64 клинически значимых количественных признаков выявил 26 новых потенциально вредных генных вариантов, связанных с сердечно-сосудистыми и обменными заболеваниями, в частности, с ожирением, диабетом, повышенным уровнем холестерина. Из них 19 уникальны для финской популяции либо встречаются в Финляндии в 20 раз чаще, чем в других странах Европы.

Авторы исследования — сотрудники Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе, Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе; Мичиганского университета и др. Они отмечают, что в более гетерогенной популяции понадобилось бы исследовать геномы сотен тысяч или даже миллиардов людей для получения аналогичных результатов.

«Небольшая популяция людей, которые первыми заселили эту часть мира — в сочетании с относительно небольшой иммиграцией, которая могла бы добавить вариаций в генофонд, — способствовали распространению важных генетических вариантов, которые изначально существовали в популяции-основателе, так что они стали гораздо более распространенными, чем могли бы стать в другом месте, — говорит первый автор статьи Адам Лок из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе. — Теперь мы можем подробно изучить данные о пациентах — которые чрезвычайно хорошо представлены в национальной системе здравоохранения Финляндии, — чтобы понять, как эти генетические варианты влияют на общее состояние здоровья и риск заболеваний у конкретных людей».

Хотя уникальная история финской популяции давно привлекает внимание популяционных генетиков, это одно из первых исследований, в котором подробно изучены редкие кодирующие варианты ДНК и их влияние на распространенные сердечно-сосудистые и обменные заболевания.

По словам авторов работы, некоторые из самых интригующих идентифицированных вариантов ДНК связаны с изменениями уровня холестерина, различиями в уровнях аминокислот в крови (что, в свою очередь, может означать разнообразные проблемы со здоровьем, включая дисфункцию печени или почек) а также с вариациями роста и массы тела.

Адам Лок отметил, что было бы интересно провести подобные исследования в изолированных популяциях из других частей света, например, на Сардинии, Крите или архипелаге Самоа в южной части Тихого океана.