Elkészült a Homo sapiens első reprezentatív genetikai felmérése

Mindenki legalább hetvenöt olyan génvariációt hordoz, amely kapcsolatba hozható az öröklődő betegségek valamelyikével. Újabb nagy lépéssel hozta közelebb a sokat emlegetett és régóta várt személyre szabott gyógyászatot az a kutatás, amelyben ezer ember teljes genetikai állományát vetették össze egymással.

Befejezték annak a vizsgálatnak a legelső fázisát, amelyben ezer ember teljes genetikai anyagának szekvenciáját - tehát a DNS-molekulát felépítő alkotóelemek sorrendjét - állapították meg és hasonlították össze. Az eredmények - amelyeket a világ egyik vezető tudományos folyóirata, a Nature a címlapján vezet fel - új korszakot nyitnak a genetikai kutatásokban: ez ugyanis az eddigi legnagyobb és legrészletesebb olyan adatbázis, amelyben az egyes emberek és népek közötti genetikai eltéréseket gyűjtötték össze.

Az emberi genetikai változatosság valaha volt legátfogóbb gyűjteményéről van tehát szó, amely elsősorban a különféle betegségekre való egyéni érzékenység jobb megértésében segíthet. Az ezer résztvevő között szerepeltek európai, kelet-ázsiai és nyugat-afrikai férfiak és nők, az eredmények tehát a különféle rasszok közötti genetikai eltéréseket is megmutatják. A heidelbergi Európai Molekuláris Biológiai Laboratórium bioinformatikai intézetének köszönhetően az adatsorok a világ összes kutatója számára szabadon hozzáférhetők lesznek, ami egy ekkora genetikai adatbázis esetében eddig szintén példa nélküli.

Az új adatbázis betömi a korábbi lyukakat

Az emberiség történetében ez az adatbázis tekinthető az első igazán reprezentatív genetikai mintának - a teljes emberi genom bázissorrendje ugyan már tíz éve ismert a kutatók előtt, ez azonban kevés mintán alapul, és önmagában kevés ahhoz, hogy a különféle betegségekre való eltérő egyéni hajlamokat is kielégítően meg lehessen magyarázni.

Az 1000 Genom Projekt ennél sokkal átfogóbb képet kínál az emberi genetikai változatosságról, hiszen itt az egészen apró, mindössze egyetlen bázist érintő különbségeket is minden résztvevőnél összevetették egymással. Összesen több mint 16 millió DNS-variációt sikerült így feltárni, amelyek egy részét korábban egyáltalán nem ismerték a kutatók. Az adatbázis több mint 95%-ban tartalmazza az összes olyan lehetséges genetikai variációt, amely bármelyikünkben előfordulhat: az eredmények alapján elmondható például, hogy mindenki legalább 75 olyan génvariációt hordoz, amely kapcsolatba hozható az öröklődő betegségek valamelyikével - írja az Európai Molekuláris Biológiai Laboratórium beszámolója.

A program honlapján elérhető adatsorok olyan bepillantást nyújtanak az emberi genetikai változatosságba, amelynek a ma még csak kezdeti formában létező, de a jövőben elterjedő személyre szabott orvoslásban lehet komoly gyakorlati haszna. Az emberi genetikai állománynak eddig több mint 1000 régióját hozták kapcsolatba a különféle betegségekre való fogékonysággal, a gyógyszerekre történő egyéni reagálással, vagy fizikai tulajdonságokkal. Ezek az adatbázisok azonban még így is hiányosak maradtak, és éppen ezeket a lyukakat segít betömni a legújabb adatállomány.

A programban egyrészt összehasonlították egymással a három vizsgált rassz közötti apró genetikai eltéréseket, másrészt az egyes emberek szintjén is megtették ugyanezt. Két, tetszőlegesen választott ember genetikai állománya ugyan 99,9%-ban megegyezik egymással, ám éppen a maradék 0,1%-nyi rész határozza meg, hogy mi különböztet meg minket egymástól.

Egyre közelebb kerül a személyre szabott gyógyászat

Az emberi genetikai állományban előforduló gyakori eltérések (varianciák) azonosítását már 2002-ben megkezdték. A Nemzetközi HapMap Projekt az úgynevezett egynukleotidos polimorfizmusok (rövidítve: SNP-k) feltérképezésére irányult. Az SNP-k olyan, egyetlen nukleotidbázist (tehát a DNS-szekvencia egyetlen építőelemét) érintő eltérések, amelyek a népesség legalább 1 százalékában megjelennek. Ezek egy része - főleg a genomban egymáshoz közel eső eltérések - sokszor öröklődnek együtt, vagyis meghatározott kombinációik gyakran fordulnak elő.

Ezeket a jellemző SNP-mintázatokat haplotípusoknak nevezték el: a HapMap Program kezdetben a legfontosabb emberi haplotípusok meghatározását tűzte ki célul, és 270 ember DNS-ét elemezte. A most befejezett 1000 Genom Projekt a HapMap Programban készített "haplotípus térképből" indult ki, és meg részletesebb térképet rajzolt az emberi genom sokféleségéről: fontos különbség, hogy az új program már nem csak az egy-egy genomi pozíciót érintő SNP-ket vizsgálta, hanem a genom szerkezetének nagyobb léptékű eltéréseit is.

Ilyenek a DNS egyes szakaszainak kiesései (deléciók) és beékelődései (inzerciók), továbbá a szakaszok megduplázódásai vagy átrendeződései. A 4,9 terabájtnyi adatsor 15 milliónyi egybázisos eltérést (SNP-t), továbbá egymilliónyi apró deléciót és inzerciót tartalmaz (egy terabájt 1000 gigabázisnak felel meg, ami nagyjából 300 emberi genom nagyságának felel meg). Az emberi genomban előforduló, körülbelül 8 milliónyi genetikai variáció korábban teljesen ismeretlen volt a kutatók előtt.

Klinikai szempontból óriási haszna lesz annak, ha a következő években már az egyéni genomi mintázatok és betegségkockázatok, illetve az egyes gyógyszerek hatékonysága közötti pontos összefüggéseket is sikerül majd feltárni. A várhatóan nagy fejlődés előtt álló farmakogenomika célja a személyre szabott gyógyszeres kezelések alkalmazása. Ennek során mindenki számára a neki legmegfelelőbb terápiát próbálják majd kiválasztani, figyelembe véve az illető saját, csak rá jellemző genomikai mintázatait.