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遺伝が健康にどのような影響を与えるかを理解することは、多くの病気の治療と予防にとって不可欠な第一歩です。 新しい知識は、がんや自己免疫疾患などの症状に関連する遺伝暗号の変異を特定するゲノムワイド関連研究から得られることがよくあります。 このような研究で調査される人々の DNA と健康歴が増えれば増えるほど、遺伝的および生物学的洞察が得られる可能性が高くなります。
ただし、コストが大きな障壁となる可能性があります。1 人のゲノムを包括的に解読するには約 500 ドルから 1,000 ドルの費用がかかり、数万人の研究参加者に適用すると、多くの場合実行不可能な価格になります。 そのため、研究者は通常、重要なスポットに焦点を当てます。 遺伝コード ジェノタイピングを行うと、参加者ごとに約 100 ドルの費用がかかり、個人差が生じる傾向があります。 次に、遺伝子型補完と呼ばれる統計的手法は、完全に配列決定されたゲノムの既存の参照パネルに基づいて遺伝的ブランクを埋めるのに役立ちます。
南カリフォルニア大学ケック医科大学の新しい研究 登場する American Journal of Human Genetics の論文では、集団ごとに代入がどの程度うまく機能するかに差があることを明らかにしています。
研究者らは、この技術が、ヨーロッパ系の祖先をもつよく代表されるグループ、さらには配列決定基準パネルの代表を増やすための最近の協調的な取り組みの対象となっているアフリカ系アメリカ人やラテン系アメリカ人にもうまく適用できることを発見した。 しかし、研究者らは、他のグループでは帰属の信頼性がはるかに低く、アフリカとラテンアメリカを除いて、ヨーロッパから遠く離れた集団では一般的に信頼性が低いことを発見しました。
「これらの世界の人口は同様に帰属されていない。つまり、ゲノムの欠落部分を埋める際に、より多くの誤りがあることを意味する」と責任著者のチャールストン・チャン博士（人口・公衆衛生科学准教授）は述べた。ケック医学部遺伝疫学センター所長。 「これは、これらの代入データを使用した分析がうまく機能しないことを意味します。そして、研究者は代入の信頼性に基づいてフィルタリングするため、より多くのエラーとより多くの穴を持つ多様な母集団のデータが得られ、効果の低い研究デザインにつながります。」
健康科学分野の枠を超えて不平等を調査する
Chiang 氏は、この研究の独自性は研究の範囲の広さであり、チームは 100 を超える世界の人口を評価して、代入の問題がないかどうかを評価したと指摘しています。 これは、利用可能なコホートおよび完全に配列決定されたゲノムの参照パネルの多様性が一般的に欠如しているため、これまで実証されていませんでした。 これは、遺伝疫学研究において多様なグループが補完にどの程度うまく対応しているかを理解する上でのハードルとなっていました。
そこで研究チームは、遺伝データセットを借用するというユニークなアプローチを採用しました。 集団遺伝学この関連分野は、病気にはあまり焦点を当てず、さまざまな集団の歴史と進化を理解することに重点を置いています。
全体として、科学者らは、123 の異なる世界の集団からの 43,000 人以上を含む 23 の研究からのゲノム配列データを結合しました。 彼らは各集団をヨーロッパ系の対照群と照合し、完全なゲノム配列を必要としない標準的な指標を使用しました。 ゲノムワイド関連研究—代入の信頼性を比較するため。
パプアニューギニア、タイ、ベトナム、サウジアラビアなどの場所に拠点を置く集団の補完は、ヨーロッパ系の集団に比べて精度が大幅に低かった。 Chiang と彼の同僚はまた、さまざまなグループの補完の相対的な信頼性をプロットしました。 オンラインで入手できる世界地図。 アジア、オーストラリア、ニュージーランド、太平洋諸島に拠点を置く集団の代入では、一般に精度が低くなりました。
研究チームはまた、これらの発見に到達するために使用された代入の信頼性に関する主要な指標を、完全な配列データが利用可能な場合にのみ機能するより優れた指標と比較しました。 彼らは、主要な指標には偏りがあり、ヨーロッパ系の人々以外の集団の代入精度を過大評価していることが判明しました。 これは、帰属の欠陥が研究者の結果で示されているよりもさらに深刻であることを示唆しています。
ゲノム全体の関連研究をより公平にするための潜在的な措置
この研究で浮き彫りになった格差の解決策は単純ですが、達成するのは決して簡単ではありません。
「我々は、より多くの配列を解析し、研究に参加する人々をより包括的にする必要がある」と、USC Dornsife Collegeで定量的および計算生物学の任命を受けており、USC Norris Comprehensive Cancer CenterのメンバーでもあるChiang氏は述べた。
有望な兆候の 1 つは、ゲノム配列決定が近年より手頃な価格になってきており、今後もその傾向が続くと予想されることです。 しかし、対処しなければならない懸念はコストだけではありません。 多様なコミュニティが参加をためらわないように、多様なコミュニティからの信頼を獲得する努力が必要です。
場合によっては、多様性が高まると、特に小規模な研究では、ゲノム全体の関連研究が複雑になる可能性があり、多様性が適切に説明または特徴付けされていない場合、研究結果が混乱することさえあります。 これにより、科学者はデータから少数の集団を除外し、より多くのメンバーを含むグループから選択するよう圧力がかかります。
蒋介石はある種のバランスを主張している。
「研究がますます大規模になるにつれて、科学者がこれらのデータを見方、分析する方法は、遺伝的祖先をより連続体として見る方向に進化する必要がある」と同氏は述べた。 「すべての人を、その歴史に応じて、さまざまな場所で同じ遺伝子ツリーから分岐し、関連していると見なすことができれば、より多くの人々とより多くの多様性を組み込むことができます。
「もちろん、離散母集団を研究する貴重な理由があります」と彼は続けた。 「グループアイデンティティは、例えば、人々が日常生活で経験することに影響を与える健康の社会的決定要因を研究するときに、維持するのに役立ちます。私たちは特定の集団を隔離して研究し続ける必要がありますが、長期的には、 2 つのアプローチを調和させてください。」
この研究の筆頭著者である南カリフォルニア大学の学部生であるジョーダン・カフーン氏は、ゲノム全体の関連研究に組み込まれた差異の定量化を開始することで、チームの研究が将来の解決策に影響を与えることを期待している。
「公平性と公平性の観点から、この分野の弱点を理解することが重要です」と、USC ビタビ工学部でコンピューター サイエンスを専攻する卒業生のカフーン氏は言います。 「この研究が科学者にとって良いリソースとなり、シーケンスを行っている集団が他の集団と比較してどれだけうまく機能しているかを確認できるようになることを願っています。」
他の共著者は、Xinyue Rui、Echo Tang、Christopher Simons、Jalen Langie、Minhui Chen、Ying-Chu Lo で、いずれも USC です。
詳しくは：
Jordan L. Cahoon 他、世界の人類集団にわたる補完精度、The American Journal of Human Genetics (2024)。 DOI: 10.1016/j.ajhg.2024.03.011
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2024-04-10 18:46:01