В новом исследовании, опубликованном в журнале BMC Medical Genomics, исследователи из Пенсильванского университета обратились к этому упущению. Их исследование выявило более 30 ранее не описанных мутаций в важных регуляторных молекулах, называемых микроРНК. Многие из этих мутаций влияют на то, разовьется ли у человека рак или на тяжесть заболевания.
Один вариант был связан со смертностью от рака груди, и открытие команды может помочь объяснить, почему после диагностирования рака груди женщины африканского происхождения с большей вероятностью умрут от этого заболевания, чем другие женщины.
Знание об этих различиях может помочь в разработке диагностических тестов или даже методов лечения таких заболеваний, как рак.
Рената А. Ролингс-Госс, научный сотрудник отделения генетики Медицинской школы Перельмана Пенна, руководил работой в сотрудничестве с руководителем отделения Майклом С. Кэмпбелл. Сара Тишкофф, профессор Penn Integrates Knowledge, работающая на кафедре генетики Пенсильвании и факультете биологии Школы искусств и наук, была старшим автором исследования.
МикроРНК или миРНК — это небольшие молекулы, которые не транслируются в белки, а служат для регулирования экспрессии генов, обычно путем блокирования продукции белка. Одна миРНК может управлять экспрессией до 6000 различных генов, поэтому изменение их функционирования может иметь значительные биологические эффекты.
Поскольку miRNA могут влиять на множество генов, ученые заинтересовались их ролью в развитии болезни. Некоторые miRNA участвуют в качестве биомаркеров заболеваний, включая диабет, астму и различные виды рака.
Чтобы лучше понять разнообразие miRNA во всем мире, команда Penn провела поиск вариантов miRNA в последовательностях генома 69 человек из 14 популяций из Европы, Азии, Америки и Африки. Образцы включали генетический материал, собранный Тишкофф и сотрудниками ее лаборатории из различных африканских популяций, в том числе трех популяций охотников-собирателей.
«Мы хотели попытаться выяснить, есть ли в miRNA вариабельность, которая не была идентифицирована ранее», — сказал Ролингс-Госс.
В целом, исследователи обнаружили, что последовательности miRNA были похожи во всех популяциях, которые они отбирали, вероятно, из-за того, насколько они важны для регуляции генов, участвующих в ключевых физиологических функциях. Тем не менее, они идентифицировали 33 новых варианта, которые появлялись более чем у одного человека, и обнаружили, что многие из них были тесно связаны с определенными популяциями. В целом африканские группы имели большее разнообразие экспрессии miRNA, чем другие исследованные ими популяции.
Исследователи провели поиск в доступных базах данных, чтобы увидеть, какие гены, как известно, ингибируют эти миРНК. Их запрос выявил большую часть генов, участвующих в метаболизме глюкозы и инсулина, что указывает на возможную связь между риском диабета и наличием одного из этих вариантов.
Поиск также указал на влияние на гены, участвующие в делении клеток, процесс, который нарушается при раке.
«Некоторые из новых вариантов miRNA, которые мы идентифицировали, были изучены в отношении корреляции с началом, прогрессированием и тяжестью рака», — сказал Ролингс-Госс.
Рассматривая конкретно варианты miRNA, которые чаще ассоциировались с определенными этническими популяциями, команда Пенна обнаружила семь, которые ранее были связаны с различными типами рака.
«Мне было действительно интересно увидеть, что среди выявленных заболеваний были рак груди, яичников и простаты», — сказал Ролингс-Госс. "Все три вида рака демонстрируют довольно систематическую и хорошо задокументированную разницу между людьми африканского происхождения и европейцами или азиатами."
Одна мутация, miRNA 202, представляла особый интерес.
«Были проведены некоторые исследования, которые показывают, что генетическая изменчивость на этом участке изменяет количество продуцируемых miRNA», — сказал Ролингс-Госс. "Этот вариант защищает от смертности от рака груди, и в африканских выборках он встречается значительно реже."
Это открытие может помочь объяснить давно наблюдаемое различие в показателях выживаемости от рака груди между женщинами африканского происхождения и женщинами европейского происхождения.
«Становится все более очевидным, что миРНК могут иметь широкомасштабное и глобальное влияние на наше здоровье и адаптацию к болезням», — сказал Ролингс-Госс. "Больше информации о различиях между группами населения может быть полезным для ранней диагностики и лечения заболеваний среди различных групп населения."