Een grootschalig Amerikaans programma dat tot doel heeft de gezondheidszorg te verbeteren door zich te concentreren op de genomen en gezondheidsprofielen van historisch ondervertegenwoordigde groepen begint resultaten op te leveren.

Analyses van wel 245.000 genomen verzameld door het All of Us-programma, gerund door de Amerikaanse Nationwide Institutes of Well being in Bethesda, Maryland, hebben meer dan 275 miljoen nieuwe genetische markers blootgelegd, waarvan er bijna 150 zouden kunnen bijdragen aan diabetes sort 2. Het werk heeft ook hiaten in het genetisch onderzoek naar niet-blanke populaties geïdentificeerd. De bevindingen werden op 19 februari gepubliceerd in een pakket artikelen in Natuur^1,2, Communicatie Biologie³ En Natuurgeneeskunde⁴.

Ze zijn een “mooie distillatie van de All of Us-bron – wat het is en wat het kan doen”, zegt Michael Inouye, een computationeel genomicus aan de Universiteit van Cambridge, VK. “Dit wordt de favoriete dataset” voor genetica-onderzoekers die willen weten of hun bevindingen generaliseerbaar zijn naar een brede populatie of slechts op een beperkte populatie van toepassing zijn, voegt hij eraan toe.

Overbruggen van de kloof

Onderzoekers erkennen al lang het gebrek aan diversiteit in de genomen die ze kunnen bestuderen, zegt Jibril Hirbo, een geneticus aan het Vanderbilt College Medical Middle in Nashville, Tennessee, die de genetica van gezondheidsverschillen bestudeert. Eén studie⁵ uit gegevens die tot januari 2019 waren verzameld, bleek dat 78% van de mensen in de meeste grootschalige genomische onderzoeken naar ziekten van Europese afkomst was. Dit heeft de bestaande verschillen op gezondheidsgebied verergerd, vooral voor niet-blanke individuen, zegt Hirbo. Wanneer onderzoekers genetische of moleculaire doelwitten voor nieuwe medicijnen kiezen of modellen creëren om te voorspellen wie het risico loopt een ziekte te ontwikkelen, hebben ze de neiging beslissingen te nemen op foundation van niet-diverse gegevens, omdat dat het enige is dat beschikbaar is.

Het onder ogen zien van onrecht in de genoomwetenschap

Het All of Us-programma, dat tot nu toe meer dan 3,1 miljard greenback heeft ontvangen en van plan is om tegen eind 2026 gedetailleerde gezondheidsprofielen te verzamelen voor een miljoen mensen in de Verenigde Staten, heeft tot doel die kloof te overbruggen, zegt Andrea Ramirez, hoofddatabank van het programma. officier. Het begon in 2018 met het inschrijven van mensen en publiceerde in 2022 de eerste reeks gegevens – ongeveer 100.000 hele genomen. In april 2023 had het 413.000 geanonimiseerde deelnemers ingeschreven, van wie 46% tot een raciale of etnische minderheidsgroep behoort, en had het gegevens gedeeld bijna 250.000 genomen. Ter vergelijking, ‘s werelds grootste dataset van het hele genoomde UK Biobank, heeft tot nu toe ongeveer een half miljoen genomen vrijgegeven, waarvan ongeveer 88% afkomstig is van blanke mensen.

De All of Us-dataset is “een enorme hulpbron, vooral van Afro-Amerikaanse, Latijns-Amerikaanse en Latijns-Amerikaanse genomen, die enorm ontbreekt in de overgrote meerderheid van de grootschalige biobankbronnen en genomicaconsortia”, zegt Alicia Martin, een populatiegeneticus in Massachusetts. Algemeen ziekenhuis in Boston.

Naast de genomen bevat de database de antwoorden van sommige deelnemers op de enquête, elektronische medische dossiers en gegevens van draagbare apparaten, zoals Fitbits, die de activiteit van mensen rapporteren, “waardoor dit een van de krachtigste bronnen van genomische gegevens is”, zegt Martin.

Een dringende behoefte

Een studie erin Natuur op diabetes sort 2² is een voorbeeld van de kracht van het gebruik van een database die various genomen bevat, zegt Ramirez. De aandoening, die ongeveer één op de tien mensen in de Verenigde Staten treft, kan worden veroorzaakt door veel verschillende biologische mechanismen waarbij verschillende genen betrokken zijn. De onderzoekers analyseerden genetische informatie uit verschillende databases, waaronder All of Us, voor in totaal meer dan 2,5 miljoen mensen; bijna 40% van de gegevens was afkomstig van personen die niet van Europese afkomst waren. Het staff vond 611 genetische markers die de ontwikkeling en progressie van de ziekte zouden kunnen aansturen, waarvan er 145 nog nooit eerder zijn gerapporteerd. Deze bevindingen zouden kunnen worden gebruikt om “genetisch geïnformeerde diabeteszorg” te ontwikkelen, schrijven de auteurs.

‘s Werelds grootste reeks menselijke genoomsequenties staat open voor wetenschappers

In een ander onderzoek³gebruikten onderzoekers All of Us-gegevens om pathogene varianten te onderzoeken – dat wil zeggen genetische verschillen die het risico van een persoon op het ontwikkelen van een bepaalde ziekte vergroten. Ze ontdekten dat 2,3% van de genomen van mensen met Europese afkomst een pathogene variant had. Onder genomen van mensen met Afrikaanse afkomst daalde dit echter tot 1,6%.

Co-auteur van het onderzoek Eric Venner, een computationeel geneticus aan het Baylor Faculty of Medication in Houston, Texas, waarschuwt dat er geen biologische reden voor de verschillen zou moeten zijn. Hij zegt dat de ongelijkheid waarschijnlijk het gevolg is van het feit dat er meer onderzoek is gedaan naar mensen van Europese afkomst; we weten simpelweg meer over welke mutaties in deze populatie tot ziekten leiden. In feite vonden de onderzoekers meer varianten van onbekend risico in de genomen van mensen met niet-Europese afkomst dan bij mensen met Europese afkomst, voegt hij eraan toe. Dit onderstreept de dringende noodzaak om niet-Europese genomen gedetailleerder te bestuderen, zegt Venner.

Modellen bijwerken

Het verzamelen en gebruiken van meer genomische en gezondheidsgegevens uit various populaties zal vooral belangrijk zijn voor het genereren van nauwkeurigere ‘polygene risicoscores’. Deze geven een beeld van het risico dat iemand loopt om een ​​ziekte te ontwikkelen als gevolg van zijn of haar genetica.

Het Amerikaanse venture voor op maat gemaakte geneeskunde streeft naar etnisch evenwicht

Om een ​​rating voor een bepaalde ziekte te berekenen, ontwikkelen onderzoekers een algoritme dat wordt getraind op duizenden genomen van mensen die de ziekte wel of niet hebben. De eigen rating van een persoon kan vervolgens worden berekend door zijn genetische gegevens in het algoritme in te voeren.

Vorig onderzoek⁶ heeft aangetoond dat de scores, die binnenkort in de kliniek zouden kunnen worden gebruikt voor gepersonaliseerde gezondheidszorg, doorgaans minder nauwkeurig zijn voor minderheidspopulaties dan voor meerderheidsgroepen. In een van de huidige kranten⁴gebruikten onderzoekers de meer omvattende All of Us-gegevens om het landschap te verbeteren: ze kalibreerden en valideerden de scores voor 23 aandoeningen en adviseerden er tien prioriteit te geven voor gebruik in de kliniek, voor aandoeningen zoals coronaire hartziekten en diabetes. Martin juicht deze inspanningen toe, maar ze hoopt dat toekomstige research zich zullen richten op de manier waarop artsen en anderen in de kliniek deze scores interpreteren, en of de scores de gezondheid van een persoon op de lange termijn kunnen verbeteren vanwege de behandelbeslissingen die ze uitlokken.

Het All of Us-programma is van plan om elk jaar een reeks gegevens vrij te geven, die nieuwe deelnemers en genomen vertegenwoordigen, waaronder één later in 2024, zegt Ramirez. Het is uitstekend dat er various gegevens binnenkomen, zegt Hirbo. Hij voegt eraan toe dat hij graag zou zien dat bestaande algoritmen die voornamelijk zijn getraind op het genoom van mensen van Europese afkomst binnenkort worden bijgewerkt. “De modellen lopen nog steeds ver achter”, zegt hij.