Genomstudie identifiziert genetische Variante im Zusammenhang mit TB-Anfälligkeit bei Afrikanern

Genomstudie identifiziert genetische Variante im Zusammenhang mit TB-Anfälligkeit bei Afrikanern
Genomstudie identifiziert genetische Variante im Zusammenhang mit TB-Anfälligkeit bei Afrikanern
Anonim

Wissenschaftler haben mithilfe einer als genomweite Assoziationsstudie (GWA) bekannten Technik eine genetische Variante identifiziert, die die Anfälligkeit für Tuberkulose (TB) in afrikanischen Bevölkerungsgruppen erhöht. Dies ist die erste neuartige Krankheitsvariante, die mit dieser Technik bei Afrikanern identifiziert wurde, und zeigt, dass solche Studien in afrikanischen Populationen, die ein hohes Maß an genetischer Vielf alt aufweisen, durchführbar sind.

In den letzten Jahren waren GWA-Studien, wie das Wellcome Trust Case Control Consortium, immer effektiver bei der Identifizierung genetischer Varianten, die die Anfälligkeit für Krankheiten erhöhen.Die Studien umfassen die Analyse Hunderttausender genetischer Marker im gesamten menschlichen Genom auf der Suche nach Varianten, die bei Patienten („Fällen“), aber nicht bei gesunden Freiwilligen („Kontrollen“) gefunden wurden.

Bisher haben über 150 verschiedene Studien mit dieser Technik erfolgreich genetische Varianten identifiziert, aber die überwiegende Mehrheit - zwischen 95-98% - wurde nur bei Menschen europäischer Abstammung durchgeführt. Die genetische Vielf alt afrikanischer Populationen macht GWA-Studien weitaus komplizierter und hat einige Forscher sogar dazu veranlasst, sich zu fragen, ob diese Studien in solchen Populationen funktionieren würden.

Forscher führten eine GWA-Studie durch und wiederholten ihre Ergebnisse, indem sie über 11.000 Proben – 3.699 Fälle und 7.726 Kontrollen – aus Ghana, Gambia und Malawi als Teil des African TB Genetics Consortium und verwendeten das Wellcome Trust Case Control Consortium auf der Suche nach genetischen Varianten, die die Anfälligkeit für TB erhöhen.

TB ist eine der tödlichsten Krankheiten der Welt, die durch das Bakterium Mycobacterium tuberculosis verursacht wird.Es wird angenommen, dass ein Drittel der Weltbevölkerung mit M. tuberculosis infiziert ist. Jedes Jahr müssen mindestens neun Millionen Menschen wegen Tuberkulose behandelt werden, und mehr als zwei Millionen Menschen sterben an der Krankheit.

Die Ergebnisse der Studie unter der Leitung von Professor Adrian Hill von der University of Oxford, UK, und Professor Rolf Horstmann vom Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin in Hamburg, Deutschland, werden in der Zeitschrift Nature Genetics veröffentlicht.

Dr. Fredrik Vannberg vom Wellcome Trust Center for Human Genetics an der University of Oxford sagt: „Unsere Herausforderungen hier waren zweierlei. Wir suchten nach humangenetischen Varianten, die die Anfälligkeit für einen Krankheitserreger beeinflussen, der sich genetisch von der Region unterscheidet -zu-Region, und wir haben nach diesen Varianten in afrikanischen Populationen gesucht, die genetisch sehr vielfältig sind."

Die Forscher identifizierten eine genetische Variante auf Chromosom 18, die sich in einer „Genwüste“befindet, einer Region, die hauptsächlich aus sogenannter „Junk-DNA“besteht, was darauf hindeutet, dass die Variante selbst kein Gen war, aber möglicherweise an der Genregulation beteiligt.Die Umgebung scheint stark konserviert zu sein – mit anderen Worten, sie ist bei einer Reihe von Arten relativ unverändert – was darauf hindeutet, dass die Region eine wichtige Rolle für die Körperfunktion spielt.

Professor Adrian Hill erklärt: „Obwohl wir andere genetische Varianten kennen, die die Anfälligkeit für TB erhöhen, ist dies die erste, die mithilfe einer genomweiten Assoziationsstudie identifiziert wurde. Dies ist sehr wichtig, da es zeigt, dass wir es können Führen Sie diese Studien - die in der europäischen Bevölkerung so erfolgreich waren - in afrikanischen Bevölkerungsgruppen durch, die am stärksten unter Infektionskrankheiten leiden."

Obwohl afrikanische Populationen genetisch sehr komplex sind, glauben die Forscher, dass sich eine Erhöhung der Stichprobengröße für GWA-Studien in Afrika als produktiv erweisen wird.

„Afrikanische Populationen sind sehr vielfältig“, erklärt Professor Rolf Horstmann vom Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin. „In Gambia zum Beispiel gibt es mindestens sieben Hauptsprachgruppen, die jeweils einen etwas anderen ethnischen Hintergrund haben.Wir glauben, dass diese zusätzliche Komplexität überwunden werden kann, indem die Anzahl der Proben in den genomweiten Studien erhöht wird, was sich als noch produktiver erweisen wird."

Die Ergebnisse sind besonders relevant für die National Institutes of He alth (NIH) in den USA und den Wellcome Trust, die kürzlich das Human Heredity and He alth in Africa Project (H3Africa) angekündigt haben, eine ehrgeizige 38-Millionen-Dollar-Partnerschaft zur Entdeckung, wie Gene und die Umwelt interagieren bei der Entwicklung von Krebs, Herzkrankheiten, Malaria und anderen Krankheiten in der afrikanischen Bevölkerung.

"Dies ist ein sehr wichtiger Meilenstein bei der Verringerung der Ungerechtigkeit, die derzeit bei der Verwendung genomweiter Ansätze, einschließlich GWA-Studien, besteht, um die genetischen Grundlagen von Krankheiten zu verstehen, von denen Afrikaner unverhältnismäßig stark betroffen sind", sagt Dr. Charles Rotimi, Direktor des Center for Research on Genomics and Global He alth am National Human Genome Research Institute. Dr. Rotimi wird den Anteil der NIH an der H3Africa-Partnerschaft wissenschaftlich leiten.

"Der Ansatz und die Ergebnisse dieser Studie für TB und frühere Forschungsarbeiten aus dem MalariaGEN-Projekt liefern den Grundsatzbeweis, dass genomweite Ansätze zu fruchtbaren Ergebnissen in afrikanischen Populationen führen können, und schaffen einen guten Präzedenzfall für H3 Afrika-Initiative."

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