«Наше исследование является первым полным набором данных последовательностей ДНК, доступным для геномов евреев ашкенази», — говорит Пеер, который также является сопредседателем Центра аналитики здоровья Колумбийского института данных и инженерии, а также членом его Основы Data Science Center. «Благодаря этому всеобъемлющему каталогу мутаций, присутствующих в еврейском населении ашкенази, мы сможем более эффективно отображать гены болезней в геноме и, таким образом, лучше понять общие расстройства. Мы рассматриваем это исследование как средство персонализированной медицины и модель для исследователей, работающих с другими популяциями ".
Чтобы помочь в поисках генов болезней, Пеер основал Консорциум генома ашкенази (TAGC) в сентябре 2011 года вместе с Тоддом Ленцем, исследователем из Института медицинских исследований им. Файнштейна, директором лаборатории аналитической геномики в госпитале Цукер Хиллсайд. и доцент кафедры молекулярной медицины и психиатрии Медицинской школы Hofstra North Shore-LIJ.Другими членами TAGC, которые предоставляют свои знания по изучаемым заболеваниям, являются: Гил Ацмон, доцент медицины и генетики Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна (генетика долголетия и диабета); Лоррейн Кларк, доцент клинической патологии и клеточной биологии и содиректор Лаборатории персонализированной геномной медицины Медицинского центра Колумбийского университета, Лори Озелиус, доцент Медицинской школы Икана на горе Синай, и Сьюзан Брессман, заведующая кафедрой неврологии на горе Синай. Бет Исраэль (болезнь Паркинсона и родственные неврологические фенотипы); Гарри Острер, профессор патологии, генетики и педиатрии, Медицинский колледж Альберта Эйнштейна (радиогеномика, рак и редкие генетические нарушения); Кен Оффит, руководитель отдела клинической генетики онкологического центра Memorial Sloan Kettering (рак груди, яичников, толстой кишки и простаты, лимфома); Инга Питер, доцент генетики и геномных наук, и Джуди Чо, профессор медицины и профессор генетики и геномных наук, оба в больнице Mount Sinai (воспалительное заболевание кишечника); и Ариэль Дарваси, заместитель декана факультета естественных наук Еврейского университета в Иерусалиме (множественные заболевания).
До исследования TAGC данные были доступны для ограниченного числа маркеров ДНК (только примерно один из каждых 3000 букв ДНК), которые в основном распространены у европейцев. Исследователи TAGC выполнили глубокое секвенирование 128 полных геномов здоровых людей-евреев-ашкенази. Они сравнили свои данные с европейскими образцами и обнаружили, что в геномах евреев-ашкенази было значительно больше мутаций, которые еще не были нанесены на карту.
Пеер и его команда проанализировали необработанные данные и создали полный каталог мутаций, присутствующих в еврейском населении ашкенази.База данных TAGC уже доказала свою полезность для клинической геномики, выявляя новые специфические мутации для скрининга носителей.
Ленч объясняет: «TAGC продвигает цель привнести в клинику личную геномику, поскольку она сообщает врачу, разделяют ли мутации в геноме пациента здоровые люди, и может уменьшить опасения, что она вызывает болезнь. Без нашей работы пациенты последовательность генома гораздо сложнее интерпретировать и более подвержена возникновению ложных тревог. Мы устранили две трети этих ложных тревог ».Исследование TAGC также позволяет более эффективно обнаруживать болезнетворные мутации, поскольку некоторые генетические факторы наблюдаются у ашкенази, но практически отсутствуют где-либо еще.
Более того, демография ашкенази, самой большой изолированной популяции в США, позволяет крупномасштабный набор пациентов для исследования и, следовательно, больше генетических открытий, чем в других хорошо известных изолированных популяциях, таких как местные амиши и гуттериты, или исландцы за рубежом. Исследователи ожидают, что медицинские выводы из исследований конкретных групп населения также будут актуальны и для населения в целом.Выводы команды TAGC также проливают свет на давно обсуждаемое происхождение евреев-ашкенази и европейцев.
Генетические данные показывают, что еврейское население ашкенази было основано в позднем средневековье небольшим числом, фактически лишь сотнями людей, чьи потомки быстро росли, оставаясь в основном изолированными генетически.«Наш анализ показывает, что основатели средневековых евреев-ашкенази были этнически смешанными, происходившими из Европы и Ближнего Востока, примерно в равных частях», — говорит Шай Карми, доктор наук, работающий с Пеэром и проводивший анализ. «Данные TAGC более полны, чем то, что было доступно ранее, и мы считаем, что эти данные разрешают спор относительно европейского и ближневосточного происхождения евреев-ашкенази.
Наши результаты не только проливают свет на средневековую еврейскую историю, но и прокладывают путь к лучшему пониманию европейского происхождения, тысячелетия назад. Например, наши данные свидетельствуют о том, что сегодняшнее европейское население является генетическим потомком в основном от поздних миграций на Ближний Восток, которые произошли после последнего ледникового периода, а не от первых людей, прибывших на континент более 40 000 лет назад. . "Исследователи отмечают, что их результаты также поднимают ряд гипотез относительно происхождения ашкенази, которые они теперь начали изучать.
Они обращают внимание, например, на личность основателей ашкенази: какие современные народы наиболее похожи на них в Европе и на Ближнем Востоке? Когда происходил процесс смешения и до какой степени этот процесс был обусловлен полом, когда мужчины одного происхождения спаривались с женщинами другого происхождения?Пьер добавляет: «Не менее важно для нас сделать наши данные доступными для всего исследовательского сообщества. Мы опубликовали их в общедоступных базах данных и полностью ожидаем, что творческий потенциал научного мира найдет дополнительные способы использования данных.
Что особенно отрадно, так это то, что наша работа проложит путь к персонализированной геномике и в других популяциях ".Пеер и его коллеги из TAGC уже работают над своим следующим шагом: изучать конкретные заболевания у ашкеназской популяции, включая шизофрению, болезнь Паркинсона, Крона, диабет и рак, а также другие унаследованные черты, такие как долголетие.
Они также работают с дополнительными сотрудниками, включая Нью-Йоркский центр генома, над секвенированием еще примерно 500 геномов ашкенази, чтобы сделать каталог мутаций еще более полным.