Самая полная карта ДНК человека открывает путь к персонализированной медицине.

Самая полная из когда-либо полученных карт генома человека открывает путь к персонализированной медицине и индивидуальным методам лечения , позволяя расшифровать сложные, ранее неуловимые вариации ДНК , влияющие на широкий спектр характеристик, от пищеварения до иммунного ответа и контроля мышц, и, таким образом, играющие решающую роль в развитии многих заболеваний. Этот значительный шаг в понимании генома человека стал результатом двух масштабных международных исследований, опубликованных в журнале Nature и проведенных Европейской лабораторией молекулярной биологии (EMBL) и Дюссельдорфским университетом имени Генриха Гейне (Германия).

Новая карта основана на двух ключевых достижениях последних лет: первой полной последовательности одного человеческого генома , опубликованной в 2022 году, и первом черновике пангенома, отражающего глобальное генетическое разнообразие , полученном в 2023 году у 47 человек. Новые данные, которые стали общедоступными , значительно расширяют возможности обеих инициатив, заполняя 92% оставшихся пробелов благодаря новым технологиям, которые позволяют считывать за один проход и правильно интерпретировать гораздо более длинные последовательности ДНК, до десятков тысяч оснований.

«Около 15 лет назад большая часть работ по секвенированию генома человека основывалась на прочтении небольших фрагментов ДНК, недостаточных для реконструкции полного генома», — говорит Ян Корбель из EMBL, который координировал работу исследователей с Тобиасом Маршаллом из Берлинского университета. «Однако уже около пяти лет стало возможным систематическое секвенирование геномов человека благодаря новым коммерчески доступным технологиям, — отмечает Корбель, — позволяющим расшифровывать гораздо более длинные фрагменты ДНК».

Два исследования объединили различные и взаимодополняющие подходы для получения максимально полной и репрезентативной карты человеческого разнообразия: в первом были секвенированы геномы более 1000 человек из 26 различных популяций со средним уровнем разрешения , в то время как во втором было секвенировано всего несколько геномов, в общей сложности 65 , но с гораздо более высоким уровнем детализации . Исследователи сосредоточились, в частности, на сложных структурных вариациях в геноме, в которых большие участки ДНК перестраиваются и сливаются непредсказуемым образом. Картографирование этих вариаций невероятно сложно: это как пытаться понять страницы книги после того, как их вырвали, перетасовали и собрали заново, не имея возможности увидеть исходную версию.

Всего было обнаружено 167 000 таких вариантов , что вдвое превышает число известных на сегодняшний день. Примерно 3 из 5 вариантов встречаются менее чем у 1% людей , что является критически важным уровнем детализации для диагностики редких генетических заболеваний . «Это важный шаг вперёд в картировании «слепых пятен» генома человека и уменьшении предвзятости, которая долгое время благоприятствовала геномам европейского происхождения», — говорит Бернардо Родригес-Мартин из Центра геномной регуляции в Барселоне, соавтор одного из двух исследований, « открывая путь к созданию методов лечения и тестов , которые одинаково эффективны для людей по всему миру».

Авторам исследований также удалось полностью картировать , среди прочего, Y-хромосому, которую до сих пор было особенно трудно читать из-за наличия множества повторяющихся последовательностей, и сложный участок генома человека, связанный с иммунной системой и более чем 100 заболеваниями. «Теперь мы можем сказать: „Вот мутация, она начинается здесь, заканчивается там, и вот как она выглядит“: это огромный шаг вперёд», — заключает Питер Аудано из американской лаборатории Джексона, один из исследователей, участвовавших в проекте. «Теперь учёные, изучающие аутизм, редкие заболевания и рак, получат инструменты, позволяющие увидеть всё, что ускользало от нас десятилетиями».