جمع آوری داده ها
یک دهه پیش، گروهی از دانشمندان مؤسسه برود در کمبریج، ماساچوست، از ماهیت تکه تکه تحقیقات ژنتیک ناامید شدند. در حالی که مطالعه گروه‌هایی از افراد و شناسایی انواع ژن‌هایی که به نظر می‌رسید با یک بیماری خاص مرتبط هستند، آسان‌تر از همیشه بود، اما مشکل فزاینده هشدارهای کاذب وجود داشت.
هایدی رام و دانیل مک آرتور، ژنتیک‌دانان، با جهش‌های ژنی بسیاری مواجه شدند که در ابتدا با بیماری‌های نادر دوران کودکی مرتبط بودند، اما زمانی که نمونه‌های بزرگ‌تر و متنوع‌تری از افراد مورد بررسی قرار گرفتند، این ارتباط رد شد.
مک آرتور به گزارشی برخورد کرد که در آن 200 نوع ژن مختلف که قبلاً به عنوان گونه های بیماری زا شناسایی شده بودند، مورد ارزیابی قرار گرفت، اما وقتی دقیق تر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت، تنها 9 گونه از آنها باقی مانده بود. رحم می‌گوید: «ما دریافتیم که اگر داده‌های متنوع‌تری داشته باشیم، می‌توانیم بیماری‌زایی انواع بیشتری را رد کنیم، و همچنین شواهدی مبنی بر بیماری‌زایی واریانت‌هایی که واقعاً به بیماری در جمعیت‌های مختلف کمک می‌کنند، ارائه می‌کنیم و نرخ تشخیص ژنتیکی را در آن جمعیت‌ها افزایش می‌دهد». . دادن.”
رام و مک آرتور هر دو در مورد پیامدهای زندگی واقعی این نقص ها در علم ژنومی نگران بودند. آنها در مورد سقط جنین بیماران بر اساس انواع DNA آنها شنیده اند که نشان می دهد جنین ممکن است مستعد ابتلا به بیماری های جدی باشد (ارتباطاتی که اغلب معلوم می شود هشدارهای نادرست هستند). آنها تصمیم گرفتند منبع واحدی از اطلاعات ژنومی ایجاد کنند و داده‌های جمع‌آوری‌شده از مطالعات در سرتاسر جهان را ترکیب کنند تا منبعی برای ژنتیک‌دانان فراهم کنند تا یک نوع ژن خاص را مطالعه کنند و فراوانی و بیماری‌زایی آن را در جمعیت‌های مختلف ارزیابی کنند.
این پایگاه داده gnomAD نام دارد و حاوی بیش از 70000 ژنوم و بیش از 750000 اگزوم (بخش های کد کننده پروتئین ژنوم) است. در مقایسه با اکثر مطالعات بزرگ ژنومی، پایگاه داده gnomAD در ثبت اطلاعات از طیف متنوع تری از افراد نسبتاً موفق بوده است. 43 درصد از داده ها از آسیایی های غیر اروپایی، 12.5 درصد از لاتین تبارها، 8.8 درصد از آفریقایی ها یا آمریکایی های آفریقایی تبار و 7.3 درصد از یهودیان اشکنازی است.
متخصصان ژنتیک در سراسر جهان توانسته اند از این اطلاعات برای طبقه بندی مجدد گونه های ژنی از بیماری زا به بی ضرر استفاده کنند. Henriques می گوید: «رفع مشکلات مربوط به تنوع در مجموعه داده ها یک مشکل پیچیده است، اما موفقیت هایی نیز داشته است. ابتکاراتی مانند gnomAD حجم زیادی از داده های متنوع تری را به دست آورده است که امکان طبقه بندی مجدد ژن های قلبی را فراهم می کند.
اما از نظر درک تنوع ژنتیکی، ما هنوز فاقد دانش عمیق هستیم و جمعیت‌های منحصربه‌فردی در سراسر جهان وجود دارند که تقریباً مطالعه نشده‌اند.
در حالی که ابتکارات جدید به طور مداوم راه اندازی می شود (مک آرتور پروژه ای را برای تعیین توالی جمعیت های بومی و دیگر جمعیت های متنوع استرالیا رهبری می کند)، ما داده های ژنومی بسیار کمی از اقیانوسیه، آسیای جنوب شرقی، شمال آفریقا و خاورمیانه داریم. تصور می شود که منطقه خاورمیانه به دلیل نرخ بالای همخونی که در آن بسیاری از مردم اجداد مشترکی دارند، منبع اطلاعات ارزشمندی است. رام می گوید: «این می تواند منجر به نرخ بالاتر بیماری های ژنتیکی شود. “مطالعه افراد مبتلا به بیماری های ژنتیکی می تواند به شناسایی علل بیماری و عملکرد ژن های موثر بر بیماری کمک کند.”
اما در حالی که دانشمندان از این موضوع آگاه شده اند، تلاش برای جمع آوری اطلاعات ژنتیکی جوامع مختلف به دلیل تنش های سیاسی، بحران های اقتصادی و درگیری ها در بسیاری از کشورهای منطقه با مشکل مواجه شده است.
نگرش های منفی در مورد بیماری های ژنتیکی اغلب خانواده ها را از مشارکت در پروژه های تحقیقاتی منصرف می کند، در حالی که ابتکارات جمع آوری بین المللی مانند gnomAD دریافته اند که کشورهای خاورمیانه یا مایل نیستند یا نمی توانند داده های ژنومی خود را به اشتراک بگذارند.
در نتیجه، برخی از بزرگترین پیشرفت‌ها از تلاش‌های فعال برای بهبود تنوع مطالعاتی در اروپا و ایالات متحده با برنامه جدید مؤسسه ملی سلامت ایالات متحده به‌طور خاص گروه‌هایی که اطلاعات ژنومی محدودی برای آنها در دسترس است، هدف قرار داده است.
Genomics England مطالعاتی را برای درک و یافتن راه هایی برای غلبه بر موانع مشارکت در تحقیقات ژنتیکی برای شهروندان بریتانیایی آفریقایی یا کارائیب تبار آغاز کرده است. Henriques می گوید: یکی از دلایل عدم تنوع در مطالعات ژنومی، فرآیند استخدام است.
گفت‌وگوی مؤثر با جوامع و جمعیت‌هایی که از تحقیق حذف شده‌اند، و همچنین بهبود مشارکت گروه‌های قومی در نیروی کار بالینی، مهم است، زیرا این امر مشارکت شرکت‌کنندگان در مطالعه را بهبود می‌بخشد.
اما آینده دور تحقیقات ژنومی، به ویژه در قاره آفریقا، آسیب پذیرتر به نظر می رسد. در حالی که H3Africa طی ده سال گذشته 176 میلیون دلار از مؤسسه ملی سلامت و Wellcome Trust دریافت کرده است، این بودجه در سال 2022 به پایان می رسد و آینده آن نامشخص است. گزارش‌هایی از اساتید آفریقایی وجود دارد که به عنوان بخشی از H3Africa بودجه دریافت کرده‌اند، اما ترجیح داده‌اند از ژنتیک انسانی دور شوند و بر موضوعات کم‌هزینه‌تری مانند مطالعه ژنوم باکتری‌های مقاوم به دارو تمرکز کنند.
برخی حتی ارزش سرمایه‌گذاری در تحقیقات ژنتیکی را زیر سوال برده‌اند و استدلال می‌کنند که چنین پولی بهتر است برای پروژه‌هایی مانند کمپین‌های ضد سیگار و تغذیه سالم که فواید بیشتری برای سلامت عمومی به همراه دارد، خرج شود.
اگر پروژه 100000 ژنوم نیجریه داده هایی را ارائه دهد که می تواند برای یافتن و تأیید اهداف دارویی جدید مورد استفاده قرار گیرد، نگرش ممکن است تغییر کند، اما حتی این ابتکار پیشگام ممکن است در برابر نیروهای خارجی آسیب پذیر باشد.
در حالی که 54gene که حامی این پروژه است، بودجه قابل توجهی از سرمایه گذاران بین المللی دریافت کرده است، این شرکت مجبور شد 200 کارمند خود را در میان آشفتگی اقتصادی سال 2022 اخراج کند و ارزش اقتصادی آنها کاهش یافته است.
کارشناسان می گویند تامین مالی این مطالعات برای بهبود آینده پزشکی در سراسر جهان حیاتی است. همانطور که رحم پیش بینی می کند، یکی از پیامدهای مهم بهبود تنوع تحقیقات ژنتیکی این است که پزشکان به زودی دیگر از قومیت برای تصمیم گیری بالینی استفاده نخواهند کرد. او می‌گوید: «در گذشته، قومیت در حوزه‌های خاصی از پزشکی استفاده می‌شد و داده‌های زیادی وجود دارد که نشان می‌دهد این عمل مشکل‌ساز است. ما باید تفاوت‌های واقعی مانند عوامل ژنتیکی و عوامل محیطی را شناسایی کنیم و به جای استفاده از استنباط‌های مبتنی بر پیشینه قومی که مملو از مشکلات هستند، از معیارهای عینی و قوی برای تصمیم‌گیری استفاده کنیم.»
فاتومو احساس می‌کند که ما در مسیر درستی حرکت می‌کنیم و اشاره می‌کند که قبل از پروژه 100000 ژنوم نیجریه، بزرگترین مطالعه توالی‌یابی در آفریقا تنها شامل 6400 نفر بود. اما او هشدار می دهد که هنوز راه زیادی در پیش است. او می گوید: «طبق مقاله ای که در نیچر منتشر شده است، برای بدست آوردن تنوع ژنتیکی قاره آفریقا، سه میلیون ژنوم در این قاره باید توالی یابی شوند. ما راه درازی برای رفع نابرابری ژنومی در پیش داریم، اما اکنون باید تلاش های بیشتری صورت گیرد.»