Новый полигенный индекс риска точнее предсказывает развитие ожирения

Ожирение — серьезная проблема для здравоохранения, оно вызывает множество хронических заболеваний и способствует их прогрессии. По этой причине ранние индикатора риска развития ожирения представляют особую ценность. Одним из таких индикаторов являются полигенные индексы риска (PGS), которые оценивают генетическую предрасположенность к лишнему весу на основе большого количества признаков (чаще всего однонуклеотидных полиморфизмов, SNP). PGS активно применяются для предсказания склонности к ожирению, однако для создания большинства их используются данные лишь одного исследования, поэтому они могут плохо транслироваться на людей из других популяций. В новой работе, опубликованной в Nature Medicine, ученые представили PGS, созданный на основе данных от многих популяций, и показали, что он подходит для прогнозирования рисков ожирения на протяжении всей жизни.

Исследователи использовали данные крупнейшего метаанализа полногеномных поисков ассоциаций GIANT (Genetic Investigation of ANthropometric Traits), а также компании 23andMe. Всего в анализ вошли данные более 5,1 миллиона человек из более 200 исследований. Авторы стратифицировали данные по доминирующему происхождению (на основе самоидентифицкации и генетических данных) — из Европы (71,1% участников исследования), испаноязычной Латинской Америки (14,4%), Восточной Азии (8,4%), Африки (4,6%) и Южной Азии (1,5%).

Авторы создали как PGS для отдельных популяций, так и межпопуляционные. Наиболее эффективным межпопуляционным PGS оказалась линейная комбинация популяционно-специфичных индексов. Она объясняла от 7,2% (африканская популяция) до 17,5% (европейская популяция) вариации в ожирении. При этом мультипопуляционный PGS давал более точные прогнозы, чем рассчитанные для отдельных популяций, особенно на популяциях с малыми выборками. Так, для африканской и южноазиатской популяции комбинированный PGS оказался в 2,6 и 2,8 раз эффективнее специфичных к популяциям индексов.

Верификацию индексов проводили на данных от 482 135 пациентов из UK Biobank, американской Million Veteran Program, биобанка BioMe и базы данных о популяции Уганды (Uganda General Population Cohort). Комбинированный PGS объяснял от 2,2% (популяция Уганды) до 17,6% (данные UK Biobank) вариации в ожирении. Эффективность нового PGS оказалась в 1,9–2,6 раз выше, чем у наиболее активно используемого в данный момент PGS_Khera, который был создан на основе данных более 330 тысяч людей преимущественно европейского происхождения.

Затем авторы проверили, насколько точно PGS оценивает риск ожирения в детском и подростковом возрасте. Для этого использовали данные исследования ALSPAC (Avon Longitudinal Study of Parents and Children). Предсказательная способность индекса была крайне низкой сразу после рождения, стремительно росла для периода с года до 12 лет, после чего выходила на плато. Использование PGS в дополнение к клиническим предсказателям удваивало их предсказательную способность для детей в возрасте 8 лет (с 11 до 21%) и 15 лет (с 13 до 26%).

Новый PGS оказался умеренно эффективным для предсказания динамики ожирения в возрастном промежутке 20–50 лет (увеличение ROC AUC до 0,05 при использовании PGS в дополнение к клиническим факторам было показано на данных исследования PLCO, в котором изучается влияние скрининга на смертность от нескольких видов рака).

Генетическая предрасположенность к ожирению может влиять на снижение веса при изменении образа жизни (низкокалорийная диета, физические упражнения и т.п.). Чтобы выявить ассоциацию PGS со скоростью похудения, авторы использовали данные исследований, участники которых стремились снизить вес с целью профилактики диабета или улучшения состояния при уже начавшемся диабете. Лица с более высоким PGS быстрее теряли вес в течение первого года, но в последующие годы быстрее набирали его (теряли на 0,55 кг больше при повышении PGS на единицу стандартного отклонения, затем набирали на 0,48 кг больше).

Таким образом, новый полигенный индекс риска ожирения эффективнее существующих индексов и, кроме того, обладает предсказательной способностью с детского возраста.

Длительное ожирение у молодых людей связано с ранним старением организма