การวิเคราะห์ DNA ที่เข้ารหัสโปรตีนอาจช่วยลดการกลายพันธุ์ที่ทำให้เกิดโรคทางพันธุกรรมได้
แคตตาล็อกใหม่ของยีนมนุษย์เผยให้เห็นว่าผู้คนมีหลายวิธีในการสร้างโปรตีน รายการตัวเลือกนี้สามารถช่วยให้แพทย์แยกแยะการกลายพันธุ์เพื่อเรียนรู้ว่าสิ่งใดทำให้เกิดโรคทางพันธุกรรม – และสิ่งใดที่ไม่ทำ
กลุ่มนักวิจัยนานาชาติรวมตัวกันเพื่อรวบรวมแคตตาล็อก ซึ่งเป็นรายการของ exome ซึ่งเป็นจีโนมมนุษย์ส่วนเล็กๆ ที่ผลิตโปรตีน ซึ่งเป็นผู้ใหญ่ 60,706 คนจากประชากรต่างๆ ทั่วโลก นักวิจัยใน Exome Aggregation Consortium หรือที่รู้จักในชื่อ ExAC รายงานผลการค้นพบทางออนไลน์วันที่ 30 ตุลาคมที่ bioRxiv.org
Heidi Rehm ผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการทางคลินิกของ Harvard Medical School ซึ่งไม่ได้เป็นสมาชิกของกลุ่มกล่าวว่า “นี่เป็นหนึ่งในแหล่งข้อมูลที่มีประโยชน์มากที่สุดที่เคยสร้างขึ้นสำหรับการทดสอบทางการแพทย์สำหรับความผิดปกติทางพันธุกรรม
วารสารที่ทบทวนงานเพื่อตีพิมพ์ห้ามไม่ให้นักวิจัย ExAC พูดคุยกับนักข่าวเกี่ยวกับต้นฉบับที่โพสต์บน bioRxiv.org นักวิจัยคนหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับโครงการกล่าวกับScience News งานนี้ยังไม่ได้รับการตรวจสอบโดยเพื่อน และนักวิจัยไม่ได้รับอนุญาตให้ “เผยแพร่” ข้อค้นพบของพวกเขาก่อนที่พวกเขาจะได้รับการตรวจสอบจากเพื่อนร่วมงาน นักวิจัยคนอื่นๆ ได้ดูต้นฉบับบน bioRxiv.org แล้ว และชี้ให้เห็นข้อบกพร่องเล็กๆ น้อยๆ สองสามข้อ รวมถึงลิงก์เสียและข้อผิดพลาดในการจัดรูปแบบ ยังไม่มีใครวิพากษ์วิจารณ์ข้อมูลหรือการวิเคราะห์
Gilean McVean นักพันธุศาสตร์เชิงสถิติจาก University of Oxford กล่าวว่า “งานนี้ทั้งทางเทคนิคน่าประทับใจมาก … และจะเป็นเหมืองข้อมูลที่ยอดเยี่ยมสำหรับการสำรวจในปีหน้า และยังมีประโยชน์อย่างมากในการตั้งค่าทางพันธุกรรมทางคลินิก” การพิจารณาเฉพาะส่วนการเข้ารหัสโปรตีนของจีโนมเป็นการเริ่มต้นที่ดี เขากล่าวเสริมว่า “แต่เราต้องการสเปกตรัมที่สมบูรณ์ของจีโนมทั้งหมดเพื่อให้เข้าใจถึงสาเหตุของโรคได้ในที่สุด”
ในบรรดาผู้ที่บริจาค DNA ให้กับโครงการนี้ นักวิจัยของ ExAC พบตัวแปรทางพันธุกรรมมากกว่า 7.4 ล้านตัว จดหมายในคำแนะนำดีเอ็นเอสำหรับการสร้างโปรตีนที่แตกต่างจากบุคคลหนึ่งไปอีกคนหนึ่ง โดยเฉลี่ยแล้ว ผู้คนมีตัวแปรทางพันธุกรรมหนึ่งชุดต่อทุกๆ 8 คู่เบส ซึ่งเป็นสารเคมีที่นำพาข้อมูลซึ่งประกอบขึ้นเป็น DNA
แม้ว่าตัวแปรเหล่านี้จะไม่แพร่กระจายอย่างเท่าเทียมกันระหว่างยีน
นักวิจัยพบว่ายีน 3,230 ยีนแทบไม่มีตัวแปรที่เป็นอันตรายใดๆ การค้นพบดังกล่าวให้ “มุมมองที่ละเอียดประณีตว่าการรบกวนทางพันธุกรรมใดที่ ‘อนุญาตได้ทางชีวภาพ’” McVean กล่าว
ยีนที่ไม่มีการกลายพันธุ์มีแนวโน้มที่จะมีความสำคัญต่อการพัฒนาและการอยู่รอดของมนุษย์ Rehm กล่าว ยีนดังกล่าวเมื่อกลายพันธุ์อาจทำให้เกิดโรคทางพันธุกรรมที่รุนแรงหรือหยุดการพัฒนาของตัวอ่อนเพื่อไม่ให้บุคคลที่มีชีวิตอยู่มีการกลายพันธุ์ในยีนเหล่านั้น
สำหรับยีนอื่น ๆ “ฟ้าผ่าเกิดขึ้นหลายครั้งในจุดเดียวกัน” Tuuli Lappalainen นักพันธุศาสตร์จาก New York Genome Center และมหาวิทยาลัยโคลัมเบียกล่าว ประมาณ 43 เปอร์เซ็นต์ของการกลายพันธุ์ใหม่ในเด็กที่ไม่มีอยู่ในพ่อแม่นั้นกลับกลายเป็นการลอกเลียนแบบของตัวแปรที่ดำเนินการโดยบุคคลอื่นในฐานข้อมูล ExAC นั่นหมายความว่าแพทย์ที่มองหาการกลายพันธุ์ใหม่เพื่ออธิบายโรคทางพันธุกรรมของเด็ก อาจเข้าใจผิดว่าการกลายพันธุ์ประเภทนี้เป็นสาเหตุของโรคแม้ว่าจะไม่มีอันตรายก็ตาม
โครงการ exome อาจช่วยนักพันธุศาสตร์ทางการแพทย์หลีกเลี่ยงการทำผิดพลาดที่คล้ายกันเนื่องจากไม่ทราบว่าตัวแปรที่หายากเป็นอย่างไร ข้อมูลได้เปิดเผยว่าตัวแปรบางตัวไม่ใช่เรื่องแปลกอย่างที่นักวิจัยเชื่อก่อนหน้านี้ ตัวอย่างเช่น ตัวแปรบางตัวแทบไม่ปรากฏในประชากรบางกลุ่ม แต่พบได้บ่อยในผู้คนจากส่วนอื่นของโลก ฟินน์เป็นตัวอย่างที่ดี: ฟินแลนด์มีประชากรผู้ก่อตั้งเพียงเล็กน้อย ดังนั้นจึงพบการกลายพันธุ์บางอย่างในฟินน์บ่อยกว่าในยุโรปอื่นๆ
นอกจากนี้ ผู้เข้าร่วมโดยเฉลี่ยในโครงการ exome ยังมีสายพันธุ์ประมาณ 53 สายพันธุ์ที่เคยจัดว่าเป็นต้นเหตุของโรค แต่โดยเฉลี่ยแล้ว 41 ของการกลายพันธุ์เหล่านี้พบได้ค่อนข้างบ่อยในประชากรอย่างน้อยหนึ่งกลุ่ม ซึ่งไม่ก่อให้เกิดโรค ข้อมูลแสดง
ทีม ExAC ได้ค้นพบตัวอย่างของข้อกล่าวหาที่เป็นเท็จดังกล่าวเมื่อทำการตรวจสอบตัวแปร 192 ตัวที่เคยเกี่ยวข้องกับโรคก่อนหน้านี้ ตัวแปรเหล่านี้ไม่ค่อยพบในคนในชุดข้อมูลที่จำกัดซึ่งนักวิจัยสามารถเข้าถึงได้มาก่อน แต่ข้อมูล ExAC แสดงให้เห็นว่าหลายตัวแปรเหล่านี้พบได้ในมากกว่า 1 เปอร์เซ็นต์ของชาวเอเชียใต้หรือละตินที่มีสุขภาพดี ซึ่งบ่งชี้ว่าพวกเขาอาจไม่ใช่ผู้กระทำความผิด การกลายพันธุ์ที่ทำให้เข้าใจผิดรวมถึงตัวแปรที่คิดว่าจะทำให้เกิดโรคตับที่เรียกว่าโรคตับแข็งในเด็กในอเมริกาเหนือในอเมริกาเหนือ เมื่อเด็ก ๆ สืบทอดตัวแปรสองชุด พบตัวแปรดังกล่าวใน 226 คนในละตินอเมริกา รวมทั้งสี่คนที่มียีนสองชุด แต่ไม่มีโรคตับ ผลลัพธ์ดังกล่าวบ่งชี้ว่าตัวแปรดังกล่าวไม่ใช่สาเหตุของโรคตับ
