Maklumat

Apa yang dapat anda katakan mengenai seseorang, yang hanya mempunyai keseluruhan genom sebagai maklumat?

Apa yang dapat anda katakan mengenai seseorang, yang hanya mempunyai keseluruhan genom sebagai maklumat?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Nah, soalannya ada pada tajuk, tidak perlu penjelasan.


Saya mengalami sedikit masalah dengan soalan ini dalam beberapa bulan terakhir, jadi saya mengemas kini di sini…

Jawapan keseluruhannya adalah 'benar-benar banyak mengenai beberapa perkara, tetapi tidak sebanyak yang anda ingin fikirkan tentang perkara lain.' Terdapat 'pertandingan' pentafsiran genom saintifik yang telah berlangsung sejak beberapa tahun kebelakangan ini yang disebut CAGI (Penilaian Kritikal Interpretasi Genom). Ini bertujuan untuk menjadi satu set cabaran yang canggih dan berbaloi untuk melihatnya. Tahun lalu terdapat satu cabaran - menjawab soalan mengenai sepuluh individu yang hanya diberi senarai ciri dan urutan genomnya.

Ternyata tidak begitu mudah - hanya mencari varian dan merujuk silang kepada literatur menyebabkan ramalan buruk. Glaukoma, asma, migrane, sindrom iritasi usus, buta warna, lupus, intoleransi laktosa adalah contoh dari senarai soalan peraduan 40-an. Sekiranya anda mendaftar ke laman web ini, anda dapat memperoleh beberapa hasil atau ada kertas yang melaporkan hasilnya, hanya empat makmal yang mencuba cabaran dan ketepatannya kadang-kadang tidak bagus, di samping makmal Rachel Karchin dengan AUC 90%. Malah beberapa fenotip yang anda fikir mudah bukanlah carian yang mudah. Genetik tidak seperti yang kita fikirkan.

Sedangkan kita pandai menyimpul sejarah dan geneologi kita pula. Contoh munasabah tentang ini ialah analisis 23andme. Mereka mempunyai lebih sedikit maklumat tentang anda daripada jujukan genom yang lengkap, tetapi mereka nampaknya memanfaatkan sepenuhnya 0.0001% genom yang mereka ada.

Mereka mempunyai carian bagus beberapa data penyakit keturunan yang tersedia. "Peningkatan risiko barah kulit" atau bagi Alzheimer adalah satu-satunya peluang dan tidak pernah jelas berapa banyak gaya hidup sebenar anda yang mempengaruhi 44 hasil, tetapi ada.

Apa yang mereka ada adalah analisis nenek moyang anda yang sangat menarik. ia menunjukkan dari mana keturunan ibu dan bapa anda berasal dan betapa kuatnya. mereka mempunyai peta panas benua yang sangat cantik untuk ini. DB National Geographic mungkin lebih canggih dan ancestry.com juga melakukan ini. Ini cukup sejuk.

Termasuk juga perkara seperti rambut kerinting, warna mata kulit dan rambut.

Seperti kata SimaPro, mereka digambarkan dalam OMIM. OMIM bermaksud 'pewarisan mendelian dalam talian manusia' dan semua sifat langsung yang boleh kita warisi disenaraikan di sana. ia patut dilihat. Tidak banyak keadaan mutasi tunggal yang boleh diwarisi secara genetik.

Sekiranya urutan genom merangkumi metilasi, maka beberapa sifat lain yang bersifat epigenetik, bukan genetik tetapi juga akan ditentukan dari urutan genom. Contoh yang paling terkenal adalah MEST yang akan memberi petunjuk sama ada anda seorang ibu bapa yang suka atau tidak.


Baiklah - banyak sekiranya anda tahu soalan apa yang harus diajukan ...

Perkara yang paling jelas adalah seks: jika anda dapat menemui kromosom x dan / atau y.

Perkara-perkara lain seperti warna kulit, warna mata, dan lain-lain, atau penyakit keturunan dan semua yang melibatkan menjalankan genom melalui beberapa jenis pangkalan data yang mempunyai nilai untuk feno dan genotip sehingga anda dapat menghubungkan beberapa perkara tersebut dan mencari ciri-ciri fizikal tersebut.

Para saintis menemui korelasi ini sepanjang masa.

Anda boleh pergi ke http://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim dan mencari sesuatu seperti warna mata dan mengetahui lebih banyak daripada yang anda perlukan.


Tempat pertama untuk mencari jawapan untuk ini adalah Projek 1000 Genom. Saya merasakan bahawa usaha mereka dalam analisis data memberikan pelajaran tentang apa yang dapat dan tidak dapat dipelajari oleh kumpulan data seperti yang diajukan dalam pertanyaan.

Satu perkara jelas yang mudah diabaikan ialah jujukan genom keseluruhan akan memberitahu anda sisipan dan pemadaman bersaiz sederhana hingga besar dalam genom itu. Mana-mana yang novel, peribadi atau sangat jarang berlaku (ambil perkataan yang anda pilih) boleh digunakan untuk meletakkan individu tersebut dalam salasilah keluarga (jika data lain tersedia) dan untuk meramalkan fenotip tertentu (daripada gen yang terjejas). Ini juga berlaku untuk sesetengah SSR - ulangan urutan mudah.

Analisis haplotaip yang baik dari urutan genom dapat meramalkan keturunan etnik - dengan tahap ketepatan yang cukup. Ini terutama kerana lebih banyak genom disusun dan tersedia untuk perbandingan. Haplotip kromosom Y dan genom mitokondria, masing-masing memberikan keturunan bapa dan ibu.

Sekiranya keseluruhan urutan genom memberikan panjang telomere yang tepat, maka ramalan usia individu dapat diperoleh +/- 10 thn.

Fenotip penyakit atau risiko penyakit sukar. Untuk penyakit monogenik, ini adalah lebih tepat dan ketepatan itu jatuh apabila kerumitan sumbangan kepada varians sifat meningkat. Sekurang-kurangnya seratus lokus menyumbang kepada risiko diabetes jenis 2, tetapi risiko itu juga bergantung pada usia dan oleh itu orang muda mungkin tidak mempunyai penyakit tetapi hanya berisiko tinggi. Tambahan pula, bukan semua orang yang mempunyai risiko tinggi akan mendapat penyakit ini dan tidak semua yang berisiko rendah akan kekal bebas penyakit - untuk penyakit itu.

Terakhir, jika analisis ini merangkumi langkah-langkah epigenetik, seperti metilasi DNA genom, maka seseorang dapat meramalkan perubahan genom dari pendedahan persekitaran seperti merokok tembakau atau pencemaran udara. Di samping itu, lokus dengan metilasi pembezaan dan menunjukkan akibat fenotip, seperti status obesiti tinggi (BMI) atau risiko kanser kolorektal, mula ditakrifkan. Ini masih di peringkat awal, tetapi datanya semakin bertambah.


Sungguh mengejutkan, jika mereka lelaki, anda boleh menggunakan nama keluarga mereka dan mempersempit siapa mereka sebenarnya. Terdapat makalah baru-baru ini untuk melakukan ini dengan data genom tanpa nama, yang dibincangkan dalam catatan blog di sini jika anda mahukan akaun yang lebih mudah diakses.


Apakah penjujukan keseluruhan exome dan penjujukan genom keseluruhan?

Menentukan urutan blok bangunan DNA (nukleotida) dalam kod genetik individu, yang disebut penjujukan DNA, telah memajukan kajian genetik dan merupakan salah satu teknik yang digunakan untuk menguji gangguan genetik. Dua kaedah, penjujukan keseluruhan exome dan penjujukan keseluruhan genom, semakin banyak digunakan dalam penjagaan kesihatan dan penyelidikan untuk mengenal pasti variasi genetik kedua-dua kaedah bergantung pada teknologi baru yang memungkinkan penjujukan cepat sejumlah besar DNA. Pendekatan ini dikenali sebagai penjujukan generasi seterusnya (atau penjujukan gen seterusnya).

Teknologi penjujukan asal, yang disebut penjujukan Sanger (dinamai saintis yang mengembangkannya, Frederick Sanger), merupakan satu kejayaan yang membantu para saintis menentukan kod genetik manusia, tetapi memakan masa dan mahal. Kaedah Sanger telah diautomasikan untuk menjadikannya lebih pantas dan masih digunakan di makmal hari ini untuk menyusun kepingan DNA yang pendek, tetapi ia akan mengambil masa bertahun-tahun untuk menyusun semua DNA seseorang (dikenali sebagai genom orang itu). Penjujukan generasi seterusnya telah mempercepat proses (hanya memerlukan beberapa hari hingga beberapa minggu untuk mengurutkan genom manusia) sambil mengurangkan kosnya.

Dengan penjujukan generasi akan datang, ia kini boleh dilakukan untuk menyusun sejumlah besar DNA, contohnya semua kepingan DNA individu yang menyediakan arahan untuk membuat protein. Kepingan ini, dipanggil ekson, dianggap membentuk 1 peratus daripada genom seseorang. Bersama-sama, semua ekson dalam genom dikenali sebagai exome, dan kaedah penjujukannya dikenali sebagai penjujukan keseluruhan exome. Kaedah ini membolehkan variasi di kawasan pengekodan protein mana-mana gen dikenali, dan bukan hanya pada beberapa gen terpilih. Kerana mutasi yang paling diketahui yang menyebabkan penyakit berlaku pada ekson, penjujukan keseluruhan exome dianggap sebagai kaedah yang efisien untuk mengenal pasti kemungkinan mutasi penyebab penyakit.

Walau bagaimanapun, para penyelidik mendapati bahawa variasi DNA di luar ekson dapat mempengaruhi aktiviti gen dan pengeluaran protein dan membawa kepada gangguan genetik - variasi yang tidak akan dijelaskan oleh keseluruhan penjujukan eksome. Kaedah lain, dipanggil penjujukan genom keseluruhan, menentukan susunan semua nukleotida dalam DNA individu dan boleh menentukan variasi dalam mana-mana bahagian genom.

Walaupun lebih banyak perubahan genetik dapat dikenal pasti dengan penjujukan keseluruhan eksome dan keseluruhan genom daripada penjujukan gen terpilih, kepentingan banyak maklumat ini tidak diketahui. Kerana tidak semua perubahan genetik menjejaskan kesihatan, adalah sukar untuk mengetahui sama ada varian yang dikenal pasti terlibat dalam keadaan yang diminati. Kadangkala, varian yang dikenal pasti dikaitkan dengan gangguan genetik yang berbeza yang masih belum didiagnosis (ini dipanggil penemuan sampingan atau sekunder).

Selain digunakan di klinik, penjujukan keseluruhan exome dan keseluruhan genom adalah kaedah yang berharga untuk penyelidik. Kajian berterusan urutan exome dan genom dapat membantu menentukan apakah variasi genetik baru dikaitkan dengan keadaan kesihatan, yang akan membantu diagnosis penyakit di masa depan.


Mengapa Saya Tidak Mahu Mengetahui Urutan Genom Saya

Walaupun selepas menulis sepuluh edisi buku teks genetik manusia, saya tidak mahu mengetahui urutan genom saya. Namun.

Orang terkenal telah menulis tentang urutan genom mereka selama beberapa tahun sekarang. Tetapi ketika saya menerima dua laporan seperti itu pada minggu lalu & nash mengenai penyelidik genetik Ron Crystal, MD, dan kisah hipotetis (saya rasa) mengenai Presiden Obama, saya tahu sudah tiba masanya untuk mengambil tindakan.

Setelah menulis sepuluh edisi buku teks genetik manusia dan banyak artikel, anda & # 39; s fikir saya & rsquod menjadi yang pertama dalam barisan untuk mendapatkan urutan genom saya. Tetapi saya lebih suka kejahilan.

Usaha untuk mengenali diri kita dengan urutan DNA kita bermula pada akhir 1980-an, dengan konsep projek genom manusia, dan mencapai kejayaan dengan penjujukan genom yang sebenarnya.

Meninjau semula Perlumbaan Genom

Saya masih mempunyai salinan jurnal bertelinga anjing saya yang mendedahkan draf pertama &ldquothe&rdquo genom manusia, dari Februari 2001. Sains laporan berasal dari kem Celera Genomics/Craig Venter, dengan 5 individu menyumbang kepada genom komposit itu, termasuk CV sendiri, yang sejak itu telah mencipta kehidupan. The alam semula jadi laporan mewakili Consortium Sequencing Genom Manusia Antarabangsa, yang menggunakan kepingan genom dari beberapa individu yang tidak dikenali.

Pada 26 Jun 2000, Francis Collins, MD, PhD dan Craig Venter, PhD, mengapit Presiden Clinton di kebun mawar White House untuk mengumumkan urutan yang hebat, kerana itu adalah satu-satunya tarikh yang tersedia di kalendar. Kedua-dua kumpulan telah bermain dengan baik pada akhir perlumbaan. Celera benar-benar melintasi garisan penamat terlebih dahulu, kerana Dr. Venter memberitahu saya bahawa Februari tidak direkodkan, agar edisi baru buku teks saya akan menjadi usang. Hari ini perlumbaan nampaknya tidak relevan.

Dua Pertama: Craig Venter dan James Watson

Menjelang tahun 2007, individu mula membuat genom mereka diuraikan, dan bercakap dan menulis mengenainya. Venter pertama, genomnya disajikan dalam PLoS Biology. Dia merenung implikasi pada Persatuan Genetik Manusia Amerika mesyuarat tahunan setahun kemudian.

Dr. Venter belajar daripada jujukan genomnya bahawa dia mempunyai mata biru dan kecenderungan terhadap tingkah laku antisosial, penyalahgunaan bahan dan pencarian kebaharuan. Dia mendapat tahu bahawa dia adalah metabolisme kafein yang cepat. &ldquoSaya boleh mempunyai dua latte berganda dan mencucinya dengan Red Bull dan tidak terjejas olehnya,&rdquo dia dengan nada sinis memberitahu orang ramai. Dia juga mengetahui peningkatan risiko penyakit Alzheimer dan penyakit kardiovaskular.

Seterusnya datang James Watson, PhD, kemasyhuran double helix dan ketua pertama projek genom manusia. Beliau membincangkan genomnya di Kongres Antarabangsa Genetik Manusia ke-12 di Montreal pada Oktober 2011, di mana Kevin Davies, PhD, pengarang &ldquoThe $1,000 Genome&rdquo memperkenalkannya. Dr. Davies telah menundukkan dirinya kepada semua jenis penyelidikan genom juga. Di sini & rsquos bahagian yang boleh dicetak dari apa yang dikatakan oleh Dr. Watson:

Mengapa dia melakukannya? & ldquoMengapa tidak? Saya tidak keberatan, kecuali tidak mahu tahu ApoE4. Nenek saya menghidap Alzheimer & rsquos. & Rdquo (Watson & rsquos menerbitkan urutan genom yang menghilangkan gen berisiko itu, tetapi orang menyiratkannya dari urutan sekitarnya.)

Apa yang dia pelajari itu berguna?
& ldquoMengetahui bahawa saya metabolisme antipsikotik dan penyekat beta yang perlahan. & rdquo Anaknya hampir meninggal dunia akibat antipsikotik. & ldquoJadi sekarang saya tahu bahawa jika saya menjadi psikotik, saya boleh & rsquot mengambil ubat-ubatan tersebut. & rdquo Dan dia belajar mengapa penyekat beta untuk degupan jantung yang tidak teratur mengetuknya. Dia menukar dadah.

Apakah maklumat yang&rsquot membantu? &ldquoMereka memberitahu saya saya adalah pembawa untuk BRCA1. Saya fikir saya harus menelefon keponakan saya kerana ibu mereka menghidap barah payudara. Tetapi saya bertanya kepada Mary-Claire King, yang menemukan gen itu, dan dia mengatakan tidak, saya mempunyai varian yang tidak berbahaya. Oleh itu, saya gembira kerana saya tidak memanggil anak saudara saya kerana mereka akan membayar sejumlah wang yang memalukan itu kepada Myriad Genetics. & Rdquo

Watson berakhir dengan situasi yang dia tahu dengan baik. & ldquoI & rsquod suka melihat kanak-kanak yang mempunyai penyakit mental berjujukan dengan ibu bapa mereka. Menemui mutasi akan membuat ibu bapa melihat bahawa ia adalah ketidakadilan genetik. Mengetahui bahawa menang & rsquot menjadikan anak mereka sihat, tetapi mereka akan menang & rsquot mempunyai pemikiran ganda bahawa mereka melakukan sesuatu yang salah. & Rdquo

Dr Venter dengan ringkas menyimpulkan nilai peribadi yang sangat baik dari dia dan Dr. Watson mengetahui urutan mereka. & ldquoAnda mungkin tidak & # 39; t menduga ini berdasarkan penampilan kami, tetapi kami berdua adalah saintis berkulit putih dan botak. & rdquo

Urutan Genom dalam Penyakit dan Kesihatan

Penjujukan genom dan exome sangat berharga dalam mendiagnosis orang yang gejalanya tidak sesuai dengan gangguan yang diketahui. &ldquoSetiap kali seseorang pergi ke hospital kanak-kanak&rsquos dengan penyakit serius, adalah tidak bermoral untuk TIDAK mengurutkannya,&rdquo kata Dr. Watson. Kes pertama dan paling terkenal ialah kes Nicholas Volker muda dan keadaan ususnya I&rsquove diikuti oleh gen buta Gavin Stevens&rsquos berusia 4 tahun. Kes penjujukan exome yang menyelesaikan misteri perubatan semakin meningkat dengan pantas.

Steve Jobs dan Christopher Hitchens mempunyai genom barah mereka masing-masing, urutan, pankreas dan esofagus, dan maklumat yang dipandu pilihan ubat. Henry Louis Gates Jr telah melakukan untuk mengesan keturunannya. Glenn Close dilaporkan melakukannya untuk lebih memahami penyakit mental dalam keluarganya, dan saya dapat & # 39; t meneka mengapa Ozzy Osbourne melakukannya.

Ron Crystal, ketua perubatan genetik di Weill Cornell Medical College, genomnya diuraikan untuk memberikan kawalan dalam sebuah projek untuk mengurutkan genom rakyat Qatar. Dia menemui mutasi yang menjelaskan pendarahannya yang tinggi berikutan cedera akibat terjun dari air terjun beku beberapa tahun lalu. Dia juga menemui akar Viking, penyakit resesif kanak-kanak, dan mengesahkan kebotakannya. Tetapi dia menyuarakan ketakutan: keluarganya mempelajari perkara-perkara yang mereka tidak ingin tahu, bahkan seseorang menggunakan urutan DNAnya untuk menjebaknya sebagai kejahatan atau mengklonnya.

Dr. Crystal bukan satu-satunya yang boleh menyebut kemungkinan kesan mengetahui urutan genom satu & rsquos. Kata Seong-Jin Kim, orang Korea pertama yang mempunyai urutan genomnya, dan isteri dan dua anak perempuannya. &ldquoPenyakit genetik di Korea dianggap memalukan keluarga, jadi sukar untuk meyakinkan keluarga yang menghidapi penyakit untuk diurutkan.&rdquo Keputusan buruk boleh dianggap sebagai sumpahan. Tetapi dia berminat menggunakan penjujukan untuk lebih memahami kanser gastrik, yang merupakan bentuk paling biasa di Asia. & ldquoAdakah ia mengubah sikap? Setelah kami mengeluarkan urutan kami, jumlah syarikat penjujukan meningkat. & Rdquo

Kenapa Saya Tidak Mahu Tahu

Saya tidak mahu mengetahui urutan genom saya kerana bimbang seseorang akan mengklon saya, tetapi kerana keadaan sains memberikan maklumat yang terlalu banyak dan terlalu sedikit.

Di bahagian depan TMI, urutan genom adalah insidentaloma mega, longsoran maklumat yang saya tidak mahu. Perbincangan panel mengenai nilai penjujukan genom / exome di kongres antarabangsa tahun lalu menunjukkan.

Pendapat bermula dari moderator Han G. Brunner, dari University Hospital St. Radboud di Nijmegen, Belanda, yang menegaskan bahawa & ldquogenome sequencing akan menghasilkan lebih banyak maklumat yang tidak berguna, tidak dapat ditafsirkan, dan mungkin merosakkan pesakit & rdquo kepada Radoje Drmanac, co- pengasas dan CSO dari Genomik Lengkap, yang mendakwa & ldquoKita seharusnya genom kita disusun seawal mungkin. Dalam fikiran saya, ini bukan persoalan. & Rdquo (Pendedahan: Sebelum perbincangan panel, saya makan tongkat mozzarella dari Genomik Lengkap apabila saya merayau ke pesta koktel sambil memburu dan berkumpul. Saya tertanya-tanya apakah mereka mendapat DNA saya dari serbet.)

Di bahagian atas senarai penyakit yang saya tidak mahu tahu ialah penyakit otak, organ kegemaran kedua Woody Allen. Jika saya boleh menghalang atau melengahkannya, mengapa menghabiskan bertahun-tahun bimbang?

Mengenai maklumat yang terlalu sedikit, kita perlu mengetahui lebih daripada rentetan huruf DNA atau senarai varian gen. Kita perlu tahu bagaimana gen kita berinteraksi. Rasanya seperti membaca novel dan mempertimbangkan setiap perkataan dalam keadaan kosong, berbanding dengan memahami kisah yang sedang dilancarkan.

Mempelajari kisah genetik kami memerlukan pentafsiran semua kemungkinan interaksi gen. Sehingga itu, saya mungkin belajar mengenai mutasi penyebab penyakit, tetapi bukan yang lain yang mengatasinya, dan kemudian harus hidup dengan pengetahuannya. Komputer dan penyelidik perlu membedah dan membandingkan beribu-ribu genom manusia yang dijujukan untuk menyimpulkan interaksi gen tersebut.

Semua analisis yang diperlukan adalah mahal. Bruce Korf, MD, PhD, pengarah Pusat Genetik Manusia Heflin di Universiti Alabama di Birmingham telah berkata, &ldquoKami hampir mempunyai genom $1,000, tetapi ini mungkin disertai dengan tafsiran $1 juta.&rdquo Dan apabila Stephen Quake , seorang jurutera Universiti Stanford dan penemu bersama alat penjujukan DNA, meletakkan genetiknya sendiri dalam halaman Lancet pada tahun 2010, tafsiran memerlukan 32 doktor.

Seperti yang dinyatakan oleh orang lain, Dr. Quake mendapati maklumat dadah itu paling berharga. Dia menjalani gaya hidup yang sangat sihat, tetapi mempunyai varian gen yang meningkatkan risiko penyakit kardiovaskular. Genomnya mendedahkan bahawa ubat statin dapat menyelamatkan nyawanya, pemakan darah Plavix berjaya & tidak berfungsi, juga metformin ubat diabetes. Tetapi bolehkah panel ujian farmakogenetik gen tunggal yang dipilih dengan teliti memberikan maklumat yang sama, berdasarkan alat kaunselor genetik yang lama, bertanya soalan yang baik untuk membina sejarah keluarga yang berguna?

Yakinkan saya

Minggu depan saya akan berada di Persatuan Genetik Manusia Amerika mesyuarat tahunan, menghadiri bengkel penjujukan exome / genom dan mencari lebih banyak batang mozzarella. Dan saya & # 39; s melihat apakah ada yang dapat meyakinkan saya untuk menyelesaikan genom saya.

Mungkin saya akan melakukannya, akhirnya, sebagai sebahagian daripada Projek Genom Peribadi, untuk kebaikan yang lebih besar, tetapi memilih untuk tidak mengetahui keputusannya. Lagipun, saya sudah tahu yang jelas, seperti Craig Venter yang tahu dia botak dan mempunyai mata biru.

Mutasi osteoarthritis menunjukkan dirinya sebagai ketidakupayaan untuk memainkan kord F pada usia 33 tahun. A hlm53 mutasi dan satu lagi yang berkembang sebagai tindak balas terhadap sinar-X orthodontia selama bertahun-tahun memberi saya barah tiroid beberapa tahun selepas saya melepaskan gitar. Dan saya tidak memerlukan ujian genetik untuk mengetahui bahawa saya tidak mewarisi kemurungan psikotik ayah dan datuk saya & rsquos.

Ron Crystal, walaupun dia & rsquos antara urutan, mempunyai idea yang tepat: jangan merokok, bersenam, makan makanan yang sihat, dan tidak bimbang tentang urutan DNA.


Memenuhi cabaran penjujukan genom keseluruhan.

Pada tahun 2013, CDC mula menggunakan penjujukan genom keseluruhan untuk mengesan wabak yang disebabkan oleh bakteria maut Listeria. Sejak itu, kaedah ini membolehkan para saintis untuk:

  • Kesan lebih banyak kumpulan Listeria penyakit
  • Selesaikan lebih banyak Listeria wabak semasa masih kecil
  • Kaitkan pesakit yang sakit dengan sumber makanan yang mungkin
  • Mengenal pasti sumber makanan baru bagi Listeria, seperti epal karamel dan ais krim

CDC dengan pantas memperluaskan penggunaan penjujukan genom keseluruhan di makmal negeri, dan saintis akan mula menggunakan penjujukan genom keseluruhan untuk penyiasatan wabak patogen bawaan makanan lain, seperti Campylobacter, Shiga menghasilkan toksin E coli (STEC), dan Salmonella. Inisiatif CDC & rsquos Advanced Molecular Detection (AMD) sebahagiannya membiayai pengembangan WGS masa nyata untuk keselamatan makanan.

Melalui kolaborasi dengan CDC & rsquos AMD inisiatif dan program keselamatan makanan, PulseNet membangun struktur untuk menyokong peralihan ke penjujukan seluruh genom, termasuk melatih ahli mikrobiologi kesihatan awam untuk melakukan penjujukan, membeli bekalan urutan, dan mengemas kini sistem untuk analisis data. Kegiatan ini penting untuk melancarkan penjujukan genom di makmal kesihatan awam dan meningkatkan pengawasan terhadap wabak penyakit bawaan makanan dan trend jangkitan bawaan makanan dan ketahanan terhadap antibiotik.

Ketika penggunaan penjujukan seluruh genom berkembang, sistem pengawasan nasional dan infrastruktur makmal CDC & rsquos mesti seiring dengan perubahan teknologi. Dengan pemodenan, CDC dan rakan kesihatannya dapat terus berjaya mengesan, bertindak balas, dan menghentikan penyakit berjangkit. Bersama-sama, kita boleh memastikan diagnosis yang cepat dan lebih murah untuk individu dan bukti yang diperlukan untuk menyelesaikan dan mencegah wabak bawaan makanan dengan cepat.


Penjujukan genom keseluruhan (WGS): Betulkah??

Bolehkah kita berhenti sebentar dan menyedari bahawa ini sangat mengagumkan? Hari ini, pada tahun 2019, terdapat kira-kira 1 juta orang di seluruh dunia yang telah dijujukan. Sejuta! Dua puluh tahun yang lalu, keseluruhan konsortia saintis hanya sekitar separuh dari Projek Genom Manusia. Mengambil tugas besar untuk menentukan susunan semua As, Ts, Cs dan Gs dalam setiap kromosom dari atas ke bawah untuk pertama kalinya adalah usaha yang bercita-cita tinggi dan memberi inspirasi. Itu membuat kita ternganga dan menebak bagaimana masa depan yang dapat dipegang ketika rahsia genom dapat dibentangkan di depan kita dengan jelas. Dan sekarang di sini kita duduk hari ini, di masa depan, di mana bukannya menelan belanja $ 2.7 bilion dan mengambil masa 13 tahun untuk disiapkan, genom penuh dapat dijelaskan dengan harga $ 1,000 dalam beberapa hari.

Entah bagaimana menawarkan genom manusia untuk dijual pada Black Friday sedikit lebih murah konsep saya, seolah-olah boleh dijual. Bolehkah kita segera menambah Gunung Everest atau Mona Lisa ke kereta daftar keluar internet? Kod elegan yang sejak awal telah merangkumi semua kehidupan, kepelbagaian dan ketahanan biologi yang kita lihat di planet ini telah mencapai status komoditi. Tetapi dengan berbuat demikian, ia mempunyai jangkauan untuk mempengaruhi perspektif yang kita ambil tentang asal usul manusia, kesihatan dan hubungan untuk seluruh planet. Cukup capaian!

Tidak diragukan lagi, WGS akan menjadi standard penjagaan genetik perubatan, dan definisi yang boleh diakses untuk forensik, antropologi dan keturunan yang dimiliki oleh SNP sekarang. Tetapi sebelum anda mengklik 'Beli Sekarang', berikut adalah beberapa soalan yang perlu dipertimbangkan jika anda berfikir untuk menjadi pengguna awal untuk melancarkan keseluruhan genom anda.

Bagaimana hasil WGS disampaikan?

Jika anda telah mengambil ujian keturunan daripada 23andMe atau sebagainya, anda mungkin telah menerima beberapa cadangan berguna: padanan sepupu, ramalan sifat dan analisis etnik. Tafsiran DNA mentah anda disertakan sebagai sebahagian daripada perkhidmatan yang anda beli. Syarikat yang menggunakan data SNP telah membina infrastruktur pangkalan data yang kuat yang memperkuat ramalannya dengan berjuta-juta anggota diuji pada SNP yang sama.

Apabila anda membeli WGS, anda akan menjadi antara yang pertama untuk mengantongi urutan anda sendiri, tetapi anda juga akan mempunyai banyak data dengan alat yang sangat terhad untuk mentafsirnya. Infrastruktur pangkalan data WGS awam yang berkuasa dengan berjuta-juta ahli masih belum wujud.

Apa yang anda dapat dengan penjujukan genom keseluruhan?

Daripada hasil penjujukan anda disampaikan sebagai laporan keturunan yang ditafsirkan sepenuhnya, anda akan mendapat fail 200 GB yang penuh dengan data DNA mentah. Ini bukan 3 bilion pasangan asas lurus ke atas - itu akan cukup panjang dan membosankan. Cari data yang akan datang dalam salah satu daripada tiga format: FASTQ, BAM dan VCF.

FASTQ adalah format data yang keluar langsung dari mesin yang menghasilkan bacaan urutan. Surat jujukan dan skor yang berkaitan yang mengukur kualiti panggilan dikodkan bersama-sama, menjadikan satu longgokan data yang membingungkan yang besar, tidak dapat ditafsirkan dengan mata kasar.

The BAM Fail (Peta Penjajaran Binari) juga disediakan kepada pelanggan. Genom disusun dalam pelbagai serpihan kecil yang dipecahkan dan kemudian dipasang dengan memadankan serpihan dengan urutan rujukan yang utuh, yang merupakan urutan yang telah ditetapkan oleh ahli akademik sebagai standard untuk perbandingan.

Semasa anda mengumpulkan teka-teki jigsaw, gambar di dalam kotak dapat membantu anda mengetahui cara mengatur kepingan yang dibongkar. Urutan rujukan bertindak sebagai 'gambar pada kotak' dan menjadi peta untuk memasang kepingan berpecah-belah menjadi satu urutan bersatu. Fail BAM adalah produk pemetaan serpihan menjadi satu urutan berterusan, dan juga dimampatkan dengan pengekodan menjadi binari untuk penjimatan ruang yang ketara. Sekali lagi, ini adalah fail data yang besar tanpa makna sebenar yang dapat diturunkan hanya dengan melihatnya secara terpisah.

Pelanggan juga boleh menerima fail mereka dalam VCF, Format Panggilan Varian. Membandingkan satu genom manusia dengan yang lain menghasilkan persetujuan lebih dari 99.4%. Kita semua sangat serupa antara satu sama lain apabila ia berkaitan dengan genetik kita. Bukankah luar biasa bahawa perbezaan 0.6% mendorong semua kepelbagaian menakjubkan yang kita lihat dalam diri manusia? Katalog fail VCF hanya perbezaan itu, meninggalkan semua perkara yang sama. Berbanding dengan urutan rujukan, ia memberikan maklumat pasangan asas untuk titik-titik di mana mutasi dikesan pada klien, dan sifat mutasi.

Apa yang boleh diberitahu oleh WGS?

Untuk menjadi jelas, penawaran pelaporan berbeza-beza mengikut syarikat tetapi secara amnya memberikan ringkasan mengenai mutasi dan tafsiran anda mengenai risiko kesihatan yang mungkin akan meningkat. Laporan ini sangat dititikberatkan pada aplikasi kesihatan, dengan beberapa maklumat keturunan di sana juga. Sesetengah pelanggan telah melaporkan bahawa mereka mendapati ia berguna untuk berunding dengan kaunselor genetik untuk memahami sama ada sebarang tindakan diperlukan untuk menangani keadaan yang diserlahkan dalam laporan mereka.

Artikel berkaitan yang anda tidak mahu ketinggalan!

Ini semua pastinya merupakan pengalaman terkini, tetapi ingatlah bahawa jumlah data rujukan yang menyandarkan tafsiran yang diperoleh daripada data WGS masih dalam fasa permulaan pembinaan. Sekiranya anda berminat terutamanya pada keturunan genetik, bukannya perubatan ketepatan, anda akan mendapat keuntungan yang lebih besar dengan hanya berpegang pada yang lebih maju ujian autosomal pada ketika ini. Pangkalan data mereka sangat besar, dan berada di luar tahap beta, dengan beberapa tahun penyempurnaan kepada populasi rujukan dan kaedah komputasi mereka.

Apakah jenis ujian penjujukan yang harus saya pilih?

Terdapat beberapa pilihan di pasaran pengguna hari ini.

DNA Pokok Keluarga: Ujian keseluruhan exome

Penjujukan keseluruhan exome menghasilkan data hanya untuk bahagian genom (kira-kira 1%) yang mengekod protein yang mendorong proses selular yang menjadikan badan kita berfungsi. Penjujukan exome hanya digunakan untuk pertanyaan perubatan, bukan keturunan.

Tahap berapa liputan urutan yang anda pilih ialah titik pemilihan penting untuk pelanggan. Dengan proses penjujukan sekarang, kadar ketepatan untuk menentukan setiap huruf pasangan asas sangat tinggi. Tetapi kerana genomnya sangat besar (3.2 bilion pasangan asas), walaupun dengan ketepatan pada 99.99% untuk setiap pasangan asas, rata-rata anda masih akan mengalami 320.000 kesalahan. Jika itu terdengar seperti banyak kepada anda, anda betul. Untuk mengatasi hal ini, proses penjujukan dilakukan berkali-kali di seluruh genom dan perbezaan pada titik pasangan asas masing-masing disatukan dengan pelbagai bacaan.

Perlindungan 30x adalah penjujukan gred perubatan. Jika anda ingin menggunakan data DNA anda untuk membuat keputusan perubatan, ini ialah kedalaman penjujukan yang anda inginkan. 30x bermakna secara purata setiap pasangan asas telah dibaca 30 kali sebelum menjana laporan penjujukan akhir anda. Seperti yang anda boleh bayangkan, bacaan tambahan bermakna kos tambahan. Ujian ini secara berkala meningkat dalam julat $ 500- $ 1000. Di sinilah beberapa tawaran Black Friday yang luar biasa dilihat tahun lalu: $ 199.

.liputan 4x adalah benar-benar bacaan separa genom (kira-kira 40%) yang ditambah dengan imputasi, iaitu kaedah statistik yang menyimpulkan jujukan jurang dalam data (baki 60%) daripada membacanya secara langsung. Dengan merujuk pangkalan data urutan manusia lengkap, urutan jurang disimpulkan berdasarkan mutasi yang dilihat pada fragmen yang dibaca secara langsung. Ini mungkin kerana set mutasi sering berlaku bersama-sama. Ketepatan dilaporkan pada 99%. Ini tidak akan dibuat untuk mendapatkan pertanyaan perubatan untuk tujuan keturunan, juri tidak tahu apakah ini "cukup baik." Liputan rendah seperti ini menjadikan harga $ 99- $ 149 mungkin.

Alat apa yang tersedia untuk tafsiran data WGS untuk tujuan keturunan?

Sekiranya minat utama anda hampir sama, buat masa ini tidak ada syarikat WGS yang menawarkan perkhidmatan ini. Tetap dengan ujian autosomal buat masa ini. Apabila pangkalan data WGS dibangunkan, keupayaan untuk mengesan melebihi saudara darjah ke-4 akan dipertingkatkan berbanding dengan resolusi padanan yang tersedia dengan kaedah SNP. Itu menggembirakan.

Seperti yang telah kami katakan, terdapat beberapa tafsiran terhad yang disediakan untuk mempelajari lebih lanjut mengenai keturunan etnik dari data WGS, tetapi jika anda mempunyai beberapa kemahiran penggodam, akan menyenangkan untuk membawanya ke tahap seterusnya. Kebanyakan tafsiran berguna akan datang daripada pengiraan mengekstrak SNP yang digunakan oleh AncestryDNA, 23andMe, dsb., daripada data WGS dan kemudian memuat naik ke GEDmatch atau utiliti lain untuk perbandingan (tetapi jika ini adalah matlamat akhir anda, lebih mudah untuk mengekalkannya. dengan ujian autosomal di tempat pertama).

Hanya untuk membuat jus kreatif anda mengalir, adalah mungkin untuk mengesan SNP baharu dalam DNA anda yang tidak digunakan oleh mana-mana syarikat arus perdana. Tetapi tafsiran lebih lanjut mengenai ini kebanyakannya tersedia untuk kromosom Y: sebagai contoh, untuk menyelesaikan lebih jauh haplogroup kromosom Y anda. Mungkin, anda juga boleh mengekstrak data STR yang terdapat juga pangkalan data perbandingan.

Debbie Kennett memberikan perbincangan yang hebat tentang beberapa sumber untuk membedah lebih lanjut data WGS anda, dan wiki ISOGG juga menyenaraikan banyak alat genealogi berasaskan web yang boleh meneruskan pertanyaan data DNA mentah anda. Oleh itu, hapuskan kemahiran penggodam itu!

Bagaimana dengan penyelidikan saintifik dan privasi?

Mungkin sebab paling altruistik untuk membuat urutan genom anda pada masa ini dalam sejarah adalah untuk membolehkan data anda menjadi sebahagian daripada membangunkan sains. Syarikat membolehkan anda memilih dan tidak mengikut pelbagai inisiatif penyelidikan. Sebilangan besar bertujuan untuk kesihatan dan kesejahteraan. Sebelum mengambil bahagian, fahami sama ada organisasi mematuhi HIPAA dan jika mereka menggunakan perkongsian maklumat yang dilindungi dan disulitkan. Juga faham bahawa apa sahaja maklumat berharga yang anda terima secara peribadi daripada syarikat, terutamanya jika anda menerima harga di bawah pasaran untuk ujian anda, motivasi mereka untuk insentif ini adalah semata-mata kemungkinan menyusun DNA anda untuk penyelidikan lanjut.

Penyalahgunaan maklumat peribadi yang sensitif adalah sebab utama mengapa ramai yang tidak melakukan ujian genetik sama sekali. Syarikat pasti memahami perkara ini, dan ingin menarik minat peserta dengan menerapkan amalan privasi yang kuat. Saya secara peribadi menganggap syarikat bahawa dengan niat baik mereka tidak berniat untuk melanggar keinginan saya untuk penggunaan DNA saya. Saya juga menyedari dari pengalaman, bahawa pengumpulan dan data DNA dapat berubah tangan, dan perjanjian asal antara klien dan institusi penyelidikan mungkin tidak relevan. Ini adalah dunia baru yang berani di luar sana!

Berapa banyak yang anda ingin tahu?

Adakah anda cukup tenang mengenai kesihatan anda? Atau adakah anda merasa senang untuk mengatasi kegelisahan kerana gejala mikro? Ini adalah keputusan yang sangat peribadi bagi setiap individu yang berhadapan dengan pilihan untuk secara aktif memprediksi tahap kesihatan yang mungkin mereka nikmati di masa depan mereka. Ujian ini dipasarkan dengan sikap menguruskan kesihatan secara proaktif dengan memahami risiko peribadi anda untuk menghidap penyakit. Sekiranya anda tahu barah payu dara dalam keluarga anda, misalnya, ujian genetik dapat membolehkan anda memahami apakah anda mempunyai mutasi spesifik yang berkaitan dengan jenis kanser ini. Beberapa pesakit kemudian dapat menerima prosedur pencegahan atau ubat-ubatan yang sangat mengurangkan risiko mereka terkena barah payudara, dan mereka menganggap ini menyelamatkan nyawa.

Walau bagaimanapun, keputusan ujian genetik tidak selalunya jelas dan boleh menyebabkan anda berada dalam keadaan yang tidak jelas, tidak memahami sepenuhnya sama ada risiko anda benar-benar meningkat atau tidak. Ini mungkin bukan tempat yang sangat damai bagi sesetengah orang. Fahami sebelum pergi ke ujian WGS mengalami penyakit yang mungkin anda saringan, dan jika gen yang menyumbang kepada penyakit itu difahami dengan baik atau jika ujian itu mungkin menghasilkan keputusan yang tidak jelas.

Satu lagi situasi yang dihadapi oleh James Watson, salah seorang saintis yang menerima Hadiah Nobel untuk menjelaskan struktur DNA pada tahun 1953. Pada tahun 2008, pada usia 79 tahun, kumpulan penyelidik menjemputnya untuk menjadi orang kedua yang pernah memiliki genomnya. berurutan. Dia bersetuju untuk berbuat demikian dan urutannya disediakan secara terbuka untuk penyelidikan, tetapi meminta untuk tidak dimaklumkan tentang maklumat gen tentang Apolipoprotein E, yang dikaitkan dengan Penyakit Alzheimer Late-Onset. Ia tidak boleh diubati dan mendakwa neneknya. Bagi Dr. Watson, seorang pakar dalam genetik manusia, dia lebih suka kekal dalam kegelapan sama ada dia berkemungkinan menghidap Alzheimer yang tidak boleh diubati atau tidak. Baginya, itu lebih daripada yang dia ingin tahu.

Ini adalah soalan penting untuk kita semua tanyakan ketika berhadapan dengan idea meletakkan semua yang dikodkan dalam genom kita. Berapa banyak yang anda ingin ketahui, dan dalam keadaan apakah anda lebih suka untuk tidak mengetahui kemungkinan masa depan?

Cukup dipertimbangkan sebelum memuatkan keranjang belanja Black Friday, bukan? Sama ada anda membuat keputusan untuk menjadi pengguna awal WGS yang berani, atau jika anda tahu langsung ia bukan untuk anda, kita semua boleh berterima kasih kepada mereka yang membuat keputusan untuk menyediakan genom mereka untuk memacu penemuan saintifik ke hadapan. Kita semua hari ini yang mendapat rawatan perubatan atau menjalankan ujian sepupu DNA, berdiri di atas bahu orang-orang yang memberikan sumbangan biologi mereka untuk penyelidikan saintifik. Generasi dan generasi anak-anak kita akan mendapat manfaat daripada penemuan yang dibuat hari ini. Adakah anda akan menjadi sebahagian daripada ini juga?

Ikuti perkembangan penting dalam ujian DNA untuk sejarah keluarga! Langgan e-buletin bulanan percuma Panduan DNA Anda. Dan terima kasih kerana berkongsi artikel ini dengan orang lain yang akan berminat.


Kromosom

DNA dalam sel bukanlah satu molekul yang panjang. Ia dibahagikan kepada beberapa segmen dengan panjang tidak sekata. Pada titik tertentu dalam kitaran hayat sel, segmen tersebut boleh menjadi berkas padat yang dikenali sebagai kromosom. Selama satu peringkat, kromosom tampak berbentuk X.

Setiap kulat, tumbuhan, dan haiwan mempunyai bilangan kromosom yang ditetapkan. Sebagai contoh, manusia mempunyai 46 kromosom (23 pasang), tanaman padi memiliki 24 kromosom, dan anjing memiliki 78 kromosom.


Inisiatif Perubatan Precision

Tetapi persoalannya masih ada: Apa yang kita lakukan dengan semua maklumat ini? Usaha besar-besaran sedang dilakukan di seluruh dunia untuk meningkatkan pengetahuan kita mengenai genetik, dan banyak yang berharap Obama & # x27s Precision Medicine Initiative, yang diumumkan di Negara Kesatuannya awal tahun ini, akan berperanan serupa dengan Projek Genom Manusia, yang mendorong pemahaman kita genetik selangkah lebih jauh.

Sebagai sebahagian daripada inisiatif itu, presiden mencadangkan mewujudkan pangkalan data kesihatan sejuta rakyat Amerika. Ada yang melihat peluang masa depan untuk penjujukan genom untuk memasangkan data kesihatan itu dengan maklumat genetik: mengumpulkan cadangan genetik tentang apa yang boleh berlaku dalam kehidupan seseorang dengan apa yang sebenarnya berlaku.

Dan untuk benar-benar membuat kemajuan, kita memerlukan lebih ramai orang untuk dijujukan.

& quot; Anda harus membandingkan genom untuk mempelajari apa-apa, & quot; Lander menjelaskan, & quot; mungkin antara berpuluh-puluh atau ratusan atau ribuan orang dengan penyakit atau tanpa penyakit. & quot

Usaha ini dilakukan di semua peringkat perubatan dan penyelidikan - dari sistem kesihatan individu hingga industri hingga ke negara-negara, seperti England, yang berfokus untuk mengumpulkan informasi genetik warganya.

Saya memilih untuk memberikan maklumat genetik dan perubatan saya kepada biobank di sistem hospital Green's, Partners HealthCare, di Boston. Ini membolehkan mereka melihat kedua-dua gen saya dan rekod perubatan saya untuk tujuan penyelidikan.

Namun, pertama, saya melihat sendiri genom saya.


Dengan tidak termasuk semua orang, sains genom mempunyai titik buta

Kekurangan kepelbagaian dalam pangkalan data genetik menjadikan ubat ketepatan kurang berkesan untuk ramai orang.

Berkongsi ini:

Sudah lebih kurang 20 tahun sejak para saintis melancarkan draf genom manusia yang kasar. Ini semua DNA yang terdapat dalam sel manusia. Fikirkannya seperti buku arahan genetik untuk badan. Mencipta draf kasar itu seperti gambar bulan perubatan. Ini menepati janji bahawa doktor mungkin akan segera melihat DNA seseorang dan memberi ubat yang tepat untuk penyakitnya. Mereka bahkan dapat mencegah penyakit tertentu.

Janji itu dikenali sebagai ubat ketepatan. Tetapi ia masih belum dipenuhi dengan cara yang meluas.

Penyelidik mendapat petunjuk tentang beberapa varian DNA yang dikaitkan dengan keadaan tertentu. Beberapa orang memilikinya. Orang lain mungkin tidak. Dan saintis telah mengetahui bagaimana beberapa varian mempengaruhi cara ubat berfungsi di dalam badan. Tetapi banyak kemajuan itu hanya membantu satu kumpulan: orang yang nenek moyangnya berasal dari Eropah. Dalam erti kata lain, orang putih.

Apa yang umumnya dikenali sebagai genom manusia tidak mewakili semua orang, kata Constance Hilliard. "Apa yang kita ada pada dasarnya adalah genom Eropah." Hilliard adalah sejarawan evolusi. Dia bekerja di Universiti Texas Utara di Denton. Kecuali semua nenek moyang anda berasal dari Eropah, katanya, genom manusia tidak dapat menceritakan keseluruhan kisah anda.

Pendidik dan Ibu Bapa, Daftar untuk Lembaran Penipuan

Kemas kini mingguan untuk membantu anda menggunakan Berita Sains untuk Pelajar dalam persekitaran pembelajaran

Sebilangan besar kerja perubatan ketepatan bergantung pada kajian persatuan di seluruh genom. Mereka dikenali sebagai GWAS. Ini kebanyakannya berdasarkan data daripada orang kulit putih. Tetapi warna kulit bukanlah masalahnya. Masalahnya ialah data tersebut tidak mewakili rangkaian penuh kepelbagaian genetik manusia.

Seseorang boleh pergi ke doktor untuk menjalani ujian DNA mereka. Mereka mungkin ingin tahu sama ada mereka mewarisi varian yang boleh menyebabkan kanser. Atau mereka mungkin ingin tahu sama ada ubat tertentu akan berkesan untuk mereka. Terutama jika orang itu tidak berkulit putih, mereka sering ditinggalkan dengan lebih banyak soalan daripada jawapan. Belum ada data yang mencukupi untuk membuat kesimpulan yang berguna. Ini berlaku untuk orang Afrika-Amerika. Ini juga berlaku untuk orang keturunan Asia, Amerika Asli dan Pulau Pasifik. Tetapi keadaan itu boleh berubah jika genetik termasuk kumpulan orang yang lebih pelbagai, penyelidik bersetuju.

Penyelesaian Hilliard adalah untuk membuat genom rujukan tersuai untuk populasi yang menghadapi hasil kesihatan yang lebih teruk. Lebih spesifik semakin baik.

Sebagai contoh, ramai orang Afrika Amerika adalah keturunan orang yang diperhambakan. Mereka mempunyai asal-usul dan sejarah yang berbeza dengan pendatang Afrika baru-baru ini. Sejarah unik itu boleh meninggalkan cap dalam DNA mereka. Dan itu boleh membuat perubahan dalam kesihatan mereka hari ini. Perkara yang sama berlaku untuk orang Asli dari pelbagai bahagian dunia. Hal ini juga berlaku untuk orang Latino dari Mexico berbanding Caribbean atau Amerika Tengah atau Selatan.

Para penyelidik telah berusaha untuk meningkatkan kepelbagaian dalam kajian genetik. Itu merangkumi kepelbagaian geografi, sosial dan ekonomi. Namun, masih ada jalan yang panjang. Cara melibatkan lebih ramai orang dari pelbagai latar belakang dalam penyelidikan genetik menimbulkan persoalan etika yang pelik. Ini termasuk bagaimana memperlakukan semua orang dengan adil dan saksama.

Berita Sains majalah berusaha untuk membawa pembaca ke dalam perbualan ini. Ia menimbulkan beberapa soalan kepada pembaca. Masing-masing telah menonton video pendek Hilliard yang menjelaskan pandangannya.

Responden kepada tinjauan tidak saintifik ini mengatakan bahawa penyelidikan genetik adalah penting untuk meningkatkan penjagaan perubatan. Tetapi terdapat perasaan bercampur-campur dalam kalangan responden yang kebanyakannya berkulit putih tentang cara mengembangkannya kepada orang yang mempunyai banyak latar belakang. Ramai yang bimbang bahawa menunjukkan perbezaan genetik mungkin mengukuhkan konsep lama tentang rendah diri dan keunggulan kaum.

Delphine Lee

Apabila asal usul penting

Hilliard mempunyai hipotesis: Perubatan ketepatan cenderung berjaya apabila para penyelidik mempertimbangkan sejarah kumpulan yang menghadapi risiko yang berbeza untuk kesan kesihatan tertentu. Populasi Hitam A.S. adalah satu kumpulan tersebut. Mereka mempunyai kadar penyakit buah pinggang dan tekanan darah tinggi yang lebih tinggi. Mereka juga lebih cenderung mati akibat barah tertentu daripada kumpulan etnik lain.

Contoh mengapa ini penting datang dari kerja Hilliard. Banyak orang Amerika Afrika berasal dari orang yang diperbudak. Mereka mati pada kadar yang lebih tinggi daripada orang kulit putih akibat beberapa jenis kanser payudara dan prostat. Mereka juga mempunyai kadar penyakit tulang rapuh yang lebih rendah. Ia dikenali sebagai osteoporosis (Os-tee-oh-por-OH-sis). Orang Afrika Amerika mempunyai varian gen yang membantu sel mereka mengambil kalsium. Penemuan itu boleh membantu menjelaskan kadar rendah osteoporosis dalam wanita kulit hitam.

Penjelasan: Apakah gen?

Begini cara ia mungkin berfungsi. Variannya, dikenali sebagai TRPV6, mengesan kembali kepada nenek moyang beberapa orang Afrika Amerika. Ini ialah penutur Niger-Congo di Afrika Barat. Di bahagian Afrika, lalat tsetse membunuh lembu. Ini menjadikannya sukar untuk melakukan pertanian tenusu. Tanpa akses kepada produk tenusu, orang biasanya mengambil kira-kira 200 hingga 400 miligram kalsium setiap hari. Hipotesis Hilliard mencadangkan bahawa versi penyerapan kalsium TRPV6 membantu badan mereka memenuhi keperluan kalsium mereka.

Doktor mungkin menganggap bahawa wanita Afrika-Amerika mempunyai keperluan kalsium yang sama seperti wanita keturunan Eropah. Itu akan mendorong mereka mengesyorkan agar wanita-wanita ini meningkatkan pengambilan kalsium mereka. Tetapi ada masalah. Versi dari TRPV6 yang mengambil lebih banyak kalsium boleh menyebabkan sesetengah kanser berkembang dengan cepat. Oleh itu, makan lebih banyak kalsium dapat mempercepat pertumbuhan barah payudara dan prostat. Hilliard melaporkan ini dalam Jurnal Penyelidikan dan Terapi Kanser pada tahun 2018.

"Tiada siapa yang menyambungkan titik-titik itu," kata Hilliard. Ini mungkin kerana kebanyakan penyelidikan telah menumpukan pada versi Eropah TRPV6.

Delphine Lee

Mengapa genetik sangat putih?

Beberapa Berita Sains pembaca bertanya mengapa penyelidikan genetik menjadi begitu putih. Dan mereka ingin tahu, apa yang boleh kita lakukan mengenainya?

Mari kita mulakan dengan Projek Genom Manusia. Ia mencipta genom rujukan manusia. Itu semacam cetak biru utama susunan genetik manusia.

Genom rujukan bukan genom seseorang. Ia adalah campuran lebih daripada 60 DNA orang. Ramai berpendapat genom rujukan kebanyakannya berwarna putih. Tetapi tidak, kata Valerie Schneider. Dia seorang saintis kakitangan di Perpustakaan Perubatan Negara di Bethesda, Md. Dia juga ahli Konsortium Rujukan Genom. Ini adalah kumpulan yang bertanggungjawab menjaga genom rujukan.

Kira-kira 70 peratus DNA dalam rujukan itu datang daripada seorang lelaki. Kira-kira separuh daripada DNAnya diwarisi daripada nenek moyang Afrika. Separuh lagi berasal dari nenek moyang Eropah. 10 orang lagi bersama-sama menyumbangkan 23 peratus DNA rujukan. Salah seorang dari mereka adalah orang Asia Timur. Dan 50 lagi orang secara kolektif menyediakan baki 7 peratus DNA. Warisan mereka tidak diketahui.

Manusia semua pada dasarnya mempunyai DNA yang sama. Mana-mana dua orang adalah 99.9 peratus sama secara genetik. Itulah sebabnya mempunyai genom rujukan masuk akal. Tetapi ada perbezaan 0.1 peratus antara orang. Ini mencerminkan semua variasi ejaan, kesalahan ketik, sisipan dan penghapusan yang ditaburkan melalui buku arahan manusia. Perbezaan tersebut menyumbang kepada kesihatan dan penyakit.

Kebanyakan perkara yang diketahui tentang bagaimana perbezaan tersebut mempengaruhi kesihatan datang daripada penyelidikan GWAS. Dalam kajian sedemikian, saintis bermula dengan DNA dari orang yang mempunyai penyakit tertentu. Kemudian mereka membandingkannya dengan DNA dari orang tanpa penyakit. Matlamatnya adalah untuk mencari varian biasa yang mungkin menjelaskan mengapa seseorang mungkin mendapat penyakit itu manakala yang lain tidak.

Pada tahun 2019, 78.4 peratus orang yang mengambil bahagian dalam GWAS mempunyai nenek moyang Eropah. Salah satu sebab sukarelawan untuk kajian itu kebanyakannya berkulit putih, kata Sam Oh, kerana sebahagian besar penyelidikan yang dibiayai oleh Institut Kesihatan Nasional A.S. dilakukan oleh saintis yang mengenal pasti putih. Oh adalah ahli epidemiologi. Dia bekerja di University of California, San Francisco. Penyelidik kulit hitam dan Hispanik digabungkan hanya mendapat kira-kira 6 peratus geran penyelidikan.

Perubahan adalah perlahan

Kebanyakan DNA dalam pangkalan data genetik yang digunakan untuk membangunkan perubatan ketepatan datang terutamanya daripada orang keturunan Eropah. Perbandingan tahun 2009 dengan 2016 menunjukkan terdapat sedikit peningkatan. Menjelang 2019, keturunan Eropah telah menurun kepada 78.4 peratus daripada DNA.

Keturunan individu dalam kajian persatuan seluruh genom

T. Tibbitts

T. Tibbitts
Mengezum masuk pada "lain" daripada data di atas

T. Tibbitts

T. Tibbitts

"Secara amnya, peserta yang lebih mudah untuk direkrut adalah orang yang kelihatan seperti saintis itu sendiri." Apabila orang berkongsi bahasa atau budaya yang sama, dia berkata, "lebih mudah untuk mewujudkan hubungan. Dan anda mungkin sudah memasuki komuniti yang anda cuba rekrut."

Delphine Lee

Apakah kepelbagaian dalam genetik?

Mendapatkan orang dari seluruh dunia untuk mengambil bahagian dalam penyelidikan genetik mungkin merupakan cara untuk meningkatkan kepelbagaian. Tetapi itu tidak akan berfungsi, kata Hilliard. Sekiranya anda benar-benar mahukan kepelbagaian genetik, dia berpendapat, lihatlah ke Afrika.

Manusia berasal dari Afrika. Benua ini adalah rumah bagi orang yang paling pelbagai genetik di dunia. Nenek moyang Eropah, Asia, Orang Asli Amerika dan Kepulauan Pasifik hanya membawa sebahagian dari kepelbagaian itu ketika mereka meninggalkan Afrika. Jadi penjujukan genom mereka tidak akan menangkap rangkaian penuh varian, katanya.

Itulah sebabnya dia mengesyorkan genom rujukan berasingan atau alat serupa dicipta untuk kumpulan orang yang berbeza. Alat-alat itu dapat membantu masalah kesihatan yang mungkin berkaitan dengan keturunan genetik mereka.

Beberapa negara telah pun melancarkan usaha tersebut. China menyusun genom rujukan untuk orang Cina Han. Ia adalah kumpulan etnik terbesar di dunia. Dan analisis terbaru menunjukkan bahawa kumpulan ini dapat dibahagikan kepada enam subkumpulan. Mereka berasal dari pelbagai bahagian di China. Projek genom ini juga sedang menyusun data mengenai sembilan etnik minoriti di China. Denmark, Jepun dan Korea Selatan juga membuat genom rujukan khusus negara. Dan mereka membuat katalog varian genetik yang mungkin menyumbang kepada masalah kesihatan yang dihadapi oleh populasi mereka.

Sama ada pendekatan ini akan meningkatkan rawatan perubatan masih belum diketahui.

Orang sering mempunyai tanggapan bahawa kumpulan manusia wujud sebagai populasi yang terpisah dan terpisah, kata Alice Popejoy. "Tetapi kita sebenarnya, sebagai spesies manusia, telah bergerak dan bergaul dan bercampur selama ratusan ribu tahun," katanya. Seorang ahli genetik kesihatan awam dan ahli biologi komputasi, Popejoy bekerja di Stanford University di California.

"Ia menjadi sangat rumit," katanya, "apabila anda mula bercakap tentang genom rujukan yang berbeza untuk kumpulan yang berbeza." Tidak ada garis pemisah yang mudah. Walaupun genom rujukan berasingan dibina, tidak jelas bagaimana doktor akan memutuskan yang akan digunakan untuk pesakit.

Memperluas pangkalan data DNA untuk menyertakan campuran orang yang lebih besar mungkin mendedahkan lebih banyak varian yang berkaitan dengan beberapa penyakit biasa. Delphine Lee

Peningkatan diskriminasi?

Satu kelemahan besar terhadap cadangan Hilliard mungkin bersifat sosial, bukan ilmiah. Ramai orang yang mengambil Berita Sains tinjauan menyatakan kebimbangan yang serupa. Mereka bimbang bahawa walaupun saintis yang bermaksud baik mungkin melakukan penyelidikan yang entah bagaimana meningkatkan berat sebelah dan diskriminasi terhadap kumpulan tertentu. Seperti yang dikatakan oleh seorang pembaca, "Kebimbangan adalah bahawa sebarang perbezaan yang ditemui akan dieksploitasi oleh mereka yang ingin memburukkan orang lain."

Memang, China telah diserang kerana menggunakan DNA untuk mengenal pasti anggota kumpulan etnik Muslim Uighur (WE-gur). Rakyatnya dipilih untuk pengawasan oleh pemerintah China. Malah ia menghantar beberapa orang Uighur ke "kem pendidikan semula".

Orang memerlukan pemahaman yang lebih baik tentang apa yang dimaksudkan ketika ahli genetik bercakap mengenai kepelbagaian manusia, kata Charles Rotimi. Dia seorang pakar genetik di Institut Penyelidikan Genom Manusia Kebangsaan, atau NHGRI. Ia berada di Bethesda, Md. Semua orang pada dasarnya adalah sama, secara genetik. Tetapi genom manusia dapat menyesuaikan diri dengan persekitaran yang berbeza. Itulah sebabnya orang dapat membawa tanda tangan dari beberapa tempat di mana nenek moyang mereka menetap. "Kita perlu memahami," katanya, "bagaimana ini mempengaruhi biologi dan sejarah kita."

Dan saintis moden, walaupun mereka tidak terlibat, perlu mengakui diskriminasi pada masa lalu, kata Lawrence Brody. Dia adalah pengarah Genomik dan Masyarakat di NHGRI. Satu contoh ialah eksperimen Tuskegee yang terkenal. Lelaki Afrika-Amerika dengan sifilis tidak diberi rawatan yang dapat menyembuhkan jangkitan.

"Kami mahu hasil penyelidikan genetik dibagikan oleh semua orang," kata Brody. "Masalah etika adalah memastikan anda melakukannya."

Delphine Lee

Keutamaan yang berbeza

Walau bagaimanapun, kumpulan minoriti tertentu menolak kajian genetik. Mereka melakukan ini walaupun para saintis berusaha merekrut mereka untuk penyelidikan sedemikian. Menjanjikan bahawa komuniti yang menderma DNA mereka suatu hari nanti akan mendapat faedah boleh menjadi sukar dijual.

"Kami memberitahu masyarakat ini bahawa ini akan mengurangkan jurang kesihatan," kata Keolu Fox. Ahli genetik manusia ini adalah orang asli Hawaii. Dia bekerja di University of California, San Diego. Setakat ini, katanya, ubat ketepatan tidak membantu mengurangkan penyakit yang kompleks. Itu benar terutama dalam komuniti warna, katanya.

Ini kerana "kita mempunyai masalah infrastruktur asas yang nyata di negara ini. Enam puluh juta orang tidak mempunyai rawatan kesihatan. Kami mempunyai orang yang menempah [Orang Asli Amerika] yang tidak mempunyai akses ke air bersih. " Ada yang tidak mempunyai Internet. Penambahbaikan infrastruktur dan akses kepada penjagaan kesihatan sangat diperlukan. Ini akan melakukan lebih banyak lagi untuk menghapus jurang kesihatan, katanya, daripada projek genetik yang ada sekarang.

Krystal Tsosie ialah ahli Negara Navajo (Diné). Seorang ahli genetik, dia bekerja di Vanderbilt University di Nashville, Tenn. Tsosie juga merupakan pengasas Native Biodata Consortium. "Banyak orang bertanya, 'Bagaimana kita membuat orang Asli merasa selesa untuk terlibat dengan genomik?'" Sebaliknya, katanya, para penyelidik harus bertanya bagaimana melindungi suku jika mereka memilih untuk terlibat dalam penyelidikan genetik.

Apa yang anda ingin sampaikan kepada para saintis yang bekerja di kawasan ini? Hantar fikiran anda ke [email protected]

Masalah privasi menjadi masalah besar bagi kumpulan kecil. 574 negara suku Asli Amerika yang diiktiraf di Amerika Syarikat adalah kumpulan kecil. Begitu juga kumpulan agama atau budaya terpencil, seperti Amish. Sekiranya salah seorang ahli kumpulan memutuskan untuk memberikan DNA mereka ke projek genetik, identiti mereka mungkin akan dinyatakan. Penyerahan itu dapat melukis potret genetik setiap anggota kumpulan kecil mereka. Keputusan sedemikian tidak boleh diserahkan kepada individu, kata Tsosie. Ia harus menjadi keputusan masyarakat.

Hilliard berpendapat ketahanan orang untuk mengambil bahagian dalam penyelidikan genetik lebih daripada ketakutan untuk dipilih. Ini adalah hasil dari bereksperimen dan kemudian melihat kejayaan perubatan dari kajian-kajian tersebut hanya memberi manfaat kepada orang kulit putih.

"Penyelidik perubatan hanya perlu mencapai sesuatu yang memberi manfaat kepada seseorang selain orang Eropah," katanya.

Projek etika dan sains ini disokong oleh Yayasan Kavli.

Perkataan Kuasa

berat sebelah: Kecenderungan untuk memegang perspektif atau pilihan tertentu yang menyukai sesuatu perkara, beberapa kumpulan atau beberapa pilihan. Para saintis sering "buta" kepada perincian ujian (jangan beritahu mereka apa itu) sehingga bias mereka tidak akan mempengaruhi hasilnya.

biologi: Kajian tentang makhluk hidup. Para saintis yang mempelajarinya dikenali sebagai ahli biologi.

tekanan darah: Daya yang dikenakan terhadap dinding saluran oleh darah yang bergerak melalui badan. Biasanya tekanan ini merujuk kepada darah yang bergerak secara khusus melalui arteri badan. Tekanan itu membolehkan darah beredar ke kepala kita dan memastikan cecair bergerak supaya ia boleh menghantar oksigen ke semua tisu. Tekanan darah boleh berbeza-beza berdasarkan aktiviti fizikal dan kedudukan badan. Tekanan darah tinggi boleh menyebabkan seseorang berisiko mendapat serangan jantung atau strok. Tekanan darah rendah dapat menyebabkan orang pening, atau pingsan, kerana tekanan menjadi terlalu rendah untuk membekalkan darah yang cukup ke otak.

kalsium: Unsur kimia yang biasa terdapat dalam mineral kerak bumi dan garam laut. Ia juga terdapat dalam mineral tulang dan gigi, dan dapat berperanan dalam pergerakan zat-zat tertentu ke dalam dan keluar dari sel.

barah: Mana-mana daripada lebih daripada 100 penyakit yang berbeza, setiap satu dicirikan oleh pertumbuhan sel abnormal yang pesat dan tidak terkawal. Perkembangan dan pertumbuhan barah, juga dikenal sebagai keganasan, dapat menyebabkan tumor, sakit dan kematian.

Caribbean: Nama laut yang mengalir dari Lautan Atlantik di Timur ke Mexico dan negara-negara Amerika Tengah di Barat, dan dari pantai selatan Cuba, Republik Dominican dan Puerto Rico hingga ke pantai utara Venezuela dan Brazil. Istilah ini juga digunakan untuk merujuk kepada budaya bangsa yang bersempadan atau pulau-pulau di laut.

sel: Unit struktur dan fungsi terkecil bagi organisma. Biasanya terlalu kecil untuk dilihat dengan mata tanpa bantuan, ia terdiri daripada cairan berair yang dikelilingi oleh membran atau dinding. Bergantung pada ukurannya, haiwan terbuat dari mana-mana dari ribuan hingga trilion sel. Sebilangan besar organisma, seperti ragi, jamur, bakteria dan sebilangan alga, hanya terdiri daripada satu sel.

pengiraan: Kata sifat merujuk kepada beberapa proses yang bergantung pada analisis komputer.

konsortium: Kumpulan atau persatuan organisasi bebas.

benua: (dalam geologi) Jisim daratan besar yang terletak di atas plat tektonik. Pada zaman moden ini, terdapat enam benua geologi yang mapan: Amerika Utara, Amerika Selatan, Eurasia, Afrika, Australia dan Antartika. Pada tahun 2017, para saintis juga membuat kes lain: Zealandia.

teras: Sesuatu - biasanya berbentuk bulat - di tengah-tengah objek.

budaya: (n. dalam sains sosial) Jumlah keseluruhan tingkah laku tipikal dan amalan sosial sekumpulan orang yang berkaitan (seperti suku atau negara). Budaya mereka termasuk kepercayaan, nilai dan simbol yang mereka terima dan/atau gunakan. Budaya diwarisi dari generasi ke generasi melalui pembelajaran. Para saintis pernah menganggap budaya itu eksklusif untuk manusia. Kini mereka mengenali beberapa haiwan lain yang menunjukkan tanda budaya juga, termasuk ikan lumba-lumba dan primata.

tenusu: Mengandungi susu atau mempunyai kaitan dengan susu. Atau bangunan atau syarikat di mana susu disediakan untuk diedarkan dan dijual.

pemadaman: (v.untuk menghapus) Proses membuang beberapa bahagian atau perincian tertentu atau rujukan kepada perkara-perkara yang telah dikeluarkan.

diet: (n.) Makanan dan cecair yang ditelan oleh haiwan untuk menyediakan nutrisi yang diperlukan untuk membesar dan mengekalkan kesihatan. (v.) Mengadopsi rancangan pengambilan makanan tertentu. Orang boleh menggunakan diet khusus untuk alasan agama atau etika, untuk mengatasi alahan makanan, untuk mengawal berat badan mereka atau untuk mengawal penyakit seperti tekanan darah tinggi atau diabetes.

diskriminasi: (dalam sains sosial) Sikap prejudis lagi orang atau benda berdasarkan berat sebelah tentang satu atau lebih sifat mereka (seperti bangsa, jantina, agama atau umur). Ini tidak berdasarkan tindakan individu tetapi sebaliknya berdasarkan harapan yang tidak berasas yang diterapkan secara meluas ke seluruh kelompok.

kepelbagaian: Spektrum item, idea atau orang yang serupa. Dalam konteks sosial, ia mungkin merujuk kepada kepelbagaian pengalaman dan latar belakang budaya. (dalam biologi) Pelbagai bentuk kehidupan yang berbeza.

DNA: (singkatan daripada asid deoksiribonukleik) Molekul panjang, beruntai dua dan berbentuk lingkaran di dalam kebanyakan sel hidup yang membawa arahan genetik. Ia dibina di atas tulang belakang fosforus, oksigen, dan atom karbon. Dalam semua benda hidup, daripada tumbuh-tumbuhan dan haiwan kepada mikrob, arahan ini memberitahu sel molekul mana yang perlu dibuat.

etika: (etika pelengkap) Kod tingkah laku untuk bagaimana orang berinteraksi dengan orang lain dan persekitaran mereka. Untuk beretika, orang harus memperlakukan orang lain dengan adil, mengelakkan kecurangan atau ketidakjujuran dalam bentuk apa pun dan mengelakkan mengambil atau menggunakan lebih banyak daripada bahagian sumber daya mereka yang adil (yang bermaksud, untuk mengelakkan keserakahan). Tingkah laku beretika juga tidak akan menyebabkan orang lain berisiko tanpa memaklumkan orang ramai tentang bahaya terlebih dahulu dan meminta mereka memilih untuk menerima risiko yang berpotensi. Pakar yang bekerja dalam bidang ini dikenali sebagai etika.

evolusi: Kata sifat yang merujuk kepada perubahan yang berlaku dalam spesies dari masa ke masa kerana ia menyesuaikan diri dengan persekitarannya. Perubahan evolusi seperti itu biasanya mencerminkan variasi genetik dan pemilihan semula jadi, yang meninggalkan jenis organisma baru yang lebih sesuai untuk persekitarannya daripada nenek moyangnya. Jenis yang lebih baru tidak semestinya lebih "maju", lebih baik disesuaikan dengan keadaan di mana ia berkembang.

fokus: (dalam tingkah laku) Untuk melihat atau menumpukan perhatian pada beberapa perkara atau perkara tertentu.

gen: (adj. genetik) Segmen DNA yang mengekod, atau memegang arahan, untuk penghasilan protein sel. Keturunan mewarisi gen daripada ibu bapa mereka. Gen mempengaruhi bagaimana organisma kelihatan dan berkelakuan.

kepelbagaian genetik: Julat jenis gen - dan sifat - dalam populasi.

genom: Kumpulan gen atau bahan genetik yang lengkap dalam sel atau organisma. Kajian tentang warisan genetik ini yang ditempatkan di dalam sel dikenali sebagai genomik.

hipotesis: (v. hipotesis) Penjelasan yang dicadangkan untuk fenomena. Dalam sains, hipotesis adalah idea yang mesti diuji dengan teliti sebelum diterima atau ditolak.

pendatang: (v. imigresen) Seseorang yang meninggalkan negara kelahirannya untuk tinggal di negara lain. Istilah ini juga dapat diterapkan secara longgar pada spesies yang bergerak jauh di luar kawasan asalnya.

Orang Asli: Berasal dari beberapa wilayah. (dalam antropologi) Kata sifat yang digunakan untuk menggambarkan orang-orang yang hidup selama bertahun-tahun di beberapa wilayah, mengembangkan budaya yang mencerminkan sumber daya, iklim dan ekosistem tempat itu.

jangkitan: Penyakit yang boleh merebak dari satu organisma ke organisma yang lain. Ia biasanya disebabkan oleh beberapa jenis kuman.

infrastruktur: Struktur asas sistem. Istilah ini biasanya merujuk kepada struktur dan kemudahan fizikal asas yang bergantung kepada masyarakat. Ini termasuk jalan raya, jambatan, pembetung, bekalan air minum, grid kuasa elektrik dan sistem telefon.

buah pinggang: Setiap dalam sepasang organ dalam mamalia yang menapis darah dan menghasilkan air kencing.

Orang Asli Amerika: Masyarakat suku yang menetap di Amerika Utara. Di Amerika Syarikat, mereka juga dikenali sebagai orang India. Di Kanada mereka cenderung disebut sebagai Negara Pertama.

pelakuran nuklear: Proses memaksa bersama nukleus atom. Gabungan ini adalah fenomena yang memberi tenaga kepada matahari dan bintang-bintang lain, menghasilkan haba dan menempa penciptaan unsur baru yang lebih besar.

osteoporosis: Penyakit di mana tulang menjadi lemah, rapuh dan berisiko patah.

ubat peribadi: Rawatan perubatan (termasuk ubat baru atau terapi lain) yang telah dipilih atau dikembangkan untuk memenuhi keperluan tertentu seseorang, berdasarkan gen, sejarah perubatan, tingkah laku, seks atau ciri-ciri orang itu. Ia datang daripada idea bahawa orang adalah berbeza, jadi "satu saiz tidak memenuhi semua."

ubat ketepatan: Juga dikenal sebagai perubatan pribadi, ini adalah bidang perawatan kesihatan yang muncul yang mendasarkan keputusan tentang pencegahan penyakit dan rawatan pada maklumat mengenai individu tersebut. Ini akan merangkumi bukan sahaja DNA mereka, tetapi juga tingkah laku, diet dan persekitaran orang itu.

tekanan: Daya dikenakan secara seragam ke atas permukaan, diukur sebagai daya seunit luas.

julat: Tahap atau pengagihan sesuatu sepenuhnya. Sebagai contoh, julat tumbuhan atau haiwan ialah kawasan di mana ia wujud secara semula jadi. (dalam matematik atau untuk pengukuran) Sejauh mana kemungkinan variasi nilai. Juga, jarak di mana sesuatu dapat dicapai atau dirasakan.

hubungan: (Rah-POAR) Rasa kedekatan dan kepercayaan umum antara orang atau kumpulan yang datang dari bercakap melalui isu, berkongsi perasaan dan menunjukkan rasa hormat terhadap idea orang lain.

rekrut: (kata benda) Ahli baru kumpulan atau percubaan manusia. (kata kerja) Untuk mendaftarkan ahli baru ke dalam percubaan penyelidikan. Sebilangan mungkin menerima wang atau pampasan lain untuk penyertaan mereka, terutama jika mereka memasuki percubaan dengan sihat.

penjujukan: Teknologi yang menentukan susunan nukleotida atau huruf dalam molekul DNA yang menyatakan ciri-ciri organisma.

sosial: (adj.) Berkaitan dengan perjumpaan orang istilah untuk haiwan (atau orang) yang lebih suka wujud dalam kumpulan. (kata benda) Perhimpunan orang, misalnya mereka yang tergolong dalam kelab atau organisasi lain, untuk tujuan menikmati satu sama lain.

masyarakat: Sekumpulan manusia atau haiwan bersepadu yang umumnya bekerjasama dan menyokong satu sama lain untuk kebaikan mereka semua.

spesis: Sekumpulan organisma serupa yang mampu menghasilkan anak yang boleh hidup dan membiak.

mengarahkan: Untuk memandu pergerakan sesuatu (kenderaan, orang atau idea) ke arah tertentu.

pengawasan: Istilah untuk memerhati atau menjejaki tingkah laku orang lain, biasanya secara senyap atau dari jauh.

tinjauan: Untuk melihat, memeriksa, mengukur atau menilai sesuatu, selalunya aspek tanah atau luas dari lanskap. (dengan orang) Untuk bertanya soalan yang mengumpulkan data tentang pendapat, amalan (seperti tabiat makan atau tidur), pengetahuan atau kemahiran pelbagai orang. Penyelidik memilih bilangan dan jenis orang yang disoal dengan harapan bahawa jawapan yang diberikan oleh individu ini akan mewakili orang lain yang sebaya dengan mereka, tergolong dalam kumpulan etnik yang sama atau tinggal di wilayah yang sama. (n.) Senarai soalan yang akan ditawarkan untuk mengumpulkan data tersebut.

terapi: (penyesuaian terapi) Rawatan yang bertujuan untuk melegakan atau menyembuhkan gangguan.

unik: Sesuatu yang tidak seperti apa-apa sahaja yang seumpamanya.

pelbagai: Versi sesuatu yang mungkin datang dalam bentuk yang berbeza. (dalam biologi) Anggota spesies yang memiliki beberapa ciri (ukuran, pewarnaan atau jangka hayat, misalnya) yang menjadikannya berbeza. (dalam genetik) Gen yang mempunyai sedikit mutasi yang mungkin menjadikan spesies inangnya agak lebih sesuai untuk persekitarannya.

Petikan

Jurnal: A. Choudhury et al. Genom Afrika yang mendalam memberitahu penghijrahan dan kesihatan manusia. alam semula jadi. Vol. 586, 28 Oktober 2020, h. 741. doi: 10.1038 / s41586-020-2859-7.

Jurnal: G. Sirugo, S.M. Williams dan S. A. Tishkoff. Kepelbagaian yang hilang dalam kajian genetik manusia. Sel. Vol. 177, 21 Mac 2019, h. 26. doi: 10.1016 / j.cell.2019.02.048.

Jurnal: C. Hilliard. Model ekologi menghubungkan proto-onkogen dengan kejadian barah metastatik yang tinggi pada orang Afrika-Amerika. Jurnal Penyelidikan dan Terapi Kanser. Jilid 6, September 2018, hlm. 37. doi: 10.14312 / 2052-4994.2018-6.

Jurnal: A. B. Popejoy dan S. M. Fullerton. Genomik gagal pada kepelbagaian. alam semula jadi. Jilid 538, 13 Oktober 2016, h. 161. doi: 10.1038/538161a.

Jurnal: K. Fox. The Illusion of Inclusion - Program penyelidikan "Semua Kita" dan DNA Orang Asli. Jurnal Perubatan New England. Vol. 383, 30 Julai 2020, h. 411. doi: 10.1056 / NEJMp1915987.

Jurnal: R. E. Green et al. Menyokong Bahan Dalam Talian untuk Draf Urutan Genom Neandertal. Sains. Jilid 328, 7 Mei 2010, hlm. 710. doi: 10.1126 / sains.1188021.

Jurnal: N. A. Helsby. Genotip CYP2C19 dan CYP2D6 dalam orang Pasifik. British Journal of Clinical Pharmacology. Jilid 82, November 2016, hlm. 1303. doi: 10.1111/bcp.13045.

Tentang Tina Hesman Saey

Tina Hesman Saey adalah penulis kakitangan kanan dan melaporkan mengenai biologi molekul. Dia mempunyai Ph.D. dalam genetik molekul dari Universiti Washington di St. Louis dan ijazah sarjana dalam kewartawanan sains dari Universiti Boston.

Sumber Bilik Darjah untuk Artikel ini Ketahui lebih lanjut

Sumber pendidik percuma tersedia untuk artikel ini. Daftar untuk mengakses:


Rahsia Genetik untuk Penjanaan Semula Keseluruhan Tubuh Terungkap

Ketika datang ke pertumbuhan semula, beberapa haiwan mampu melakukan prestasi yang luar biasa. Jika anda memotong kaki salamander, ia akan tumbuh semula. Apabila diancam, beberapa tokek menjatuhkan ekornya untuk mengalihkan perhatian pemangsa mereka, hanya untuk tumbuh semula kemudian.

Haiwan lain mengambil prosesnya lebih jauh. Cacing planarian, obor-obor, dan anemon laut sebenarnya boleh menjana semula badan mereka selepas dipotong separuh.

Diketuai oleh Penolong Profesor Biologi Organisme dan Evolusi Mansi Srivastava, sepasukan penyelidik memberi penerangan baru mengenai bagaimana haiwan melakukan prestasi tersebut, di sepanjang jalan menemui sejumlah suis DNA yang kelihatan mengawal gen untuk pertumbuhan semula seluruh badan. Kajian ini dijelaskan dalam makalah Sains pada 15 Mac.

Menggunakan cacing panther tiga jalur untuk menguji proses itu, Srivastava dan Andrew Gehrke, rakan pasca doktoral yang bekerja di makmalnya, mendapati bahawa bahagian DNA bukan pengekodan mengawal pengaktifan "gen kawalan induk" yang dipanggil tindak balas pertumbuhan awal, atau EGR. Setelah aktif, EGR mengawal sejumlah proses lain dengan menghidupkan atau mematikan gen lain.

"Apa yang kami dapati adalah bahawa gen induk yang satu ini muncul [dan mengaktifkan] gen yang dihidupkan semasa pertumbuhan semula," kata Gehrke. "Pada asasnya, apa yang berlaku ialah kawasan bukan pengekodan memberitahu kawasan pengekodan untuk menghidupkan atau mematikan, jadi cara yang baik untuk memikirkannya adalah seolah-olah ia adalah suis."

Agar proses itu dapat berjalan, kata Gehrke, DNA dalam sel cacing, yang biasanya dilipat rapat dan dipadatkan, harus berubah, menjadikan kawasan baru tersedia untuk diaktifkan.

"Sebilangan besar bahagian genom yang sangat padat sebenarnya secara fizikal menjadi lebih terbuka," katanya, "kerana terdapat peralihan peraturan di sana yang harus menghidupkan atau mematikan gen. Jadi salah satu penemuan besar dalam kertas ini ialah genomnya sangat dinamik dan benar-benar berubah semasa penjanaan semula kerana bahagian yang berbeza membuka dan menutup."

Sebelum Gehrke dan Srivastava dapat memahami sifat genom cacing yang dinamik, mereka harus menyusun urutannya - tidak ada prestasi sederhana dengan sendirinya.

"Itu sebahagian besar dari makalah ini," kata Srivastava. "Kami mengeluarkan genom spesies ini, yang penting kerana ia adalah yang pertama daripada filum ini. Hingga kini belum ada urutan genom yang lengkap. "

Cacing panther tiga jalur melakukan pertumbuhan semula seluruh badan. Video oleh Mansi Srivastava dan Andrew R. Gehrke

Ia juga perlu diperhatikan, tambahnya, kerana cacing panther tiga jalur merupakan sistem model baru untuk mengkaji pertumbuhan semula.

"Kerja sebelumnya pada spesies lain membantu kami mempelajari banyak perkara mengenai pertumbuhan semula," katanya. "Tetapi terdapat beberapa sebab untuk bekerja dengan cacing baru ini." Untuk satu perkara, mereka berada dalam kedudukan filogenetik yang penting. "Jadi cara mereka berhubungan dengan haiwan lain ... memungkinkan kita membuat pernyataan mengenai evolusi." Sebab lain, katanya, adalah, "Mereka benar-benar tikus makmal yang hebat. Saya mengumpulkannya di ladang di Bermuda beberapa tahun yang lalu semasa postdoc saya, dan sejak kami membawanya ke makmal, mereka lebih mudah menggunakan alat daripada beberapa sistem lain. "

Walaupun alat-alat itu dapat menunjukkan sifat dinamik genom semasa regenerasi - Gehrke dapat mengenal pasti sebanyak 18.000 wilayah yang berubah - apa yang penting, kata Srivastava, adalah betapa bererti dia dapat memperolehnya dari mempelajarinya. Beliau berkata keputusan menunjukkan bahawa EGR bertindak seperti suis kuasa untuk penjanaan semula - sebaik sahaja ia dihidupkan, proses lain boleh berlaku, tetapi tanpanya, tiada apa yang berlaku.

"Kami dapat mengurangkan aktiviti gen ini dan kami mendapati bahawa jika anda tidak mempunyai EGR, tidak ada yang berlaku," kata Srivastava. "Haiwan tidak dapat tumbuh semula. Semua gen hiliran itu tidak akan dihidupkan, jadi suis lain tidak berfungsi, dan seluruh rumah menjadi gelap, pada dasarnya."

Walaupun kajian itu menunjukkan maklumat baru mengenai bagaimana proses itu berfungsi di cacing, ia juga dapat membantu menjelaskan mengapa ia tidak berfungsi pada manusia.

"Ternyata EGR, gen induk, dan gen lain yang dihidupkan dan dimatikan di hilir terdapat pada spesies lain, termasuk manusia," kata Gehrke.

"Sebab kami memanggil gen ini dalam cacing EGR adalah kerana apabila anda melihat urutannya, ia serupa dengan gen yang telah dikaji pada manusia dan haiwan lain, " kata Srivastava. "Sekiranya anda mempunyai sel manusia di dalam pinggan dan menekannya, sama ada secara mekanikal atau anda meletakkan racun pada mereka, mereka akan segera menyatakan EGR."

Pertanyaannya adalah, Srivastava berkata, "Jika manusia dapat menghidupkan EGR, dan tidak hanya menyalakannya, tetapi melakukannya ketika sel-sel kita terluka, mengapa kita tidak dapat beregenerasi? Jawapannya mungkin jika EGR adalah suis kuasa, kami fikir pendawaian adalah berbeza. Apa yang EGR bicarakan dalam sel manusia mungkin berbeza daripada apa yang dibincangkannya dalam cacing panther tiga jalur, dan apa yang dilakukan oleh Andrew dengan kajian ini adalah cara untuk mendapatkan pendawaian ini. Oleh itu, kami ingin mengetahui apa hubungannya, dan kemudian menerapkannya pada haiwan lain, termasuk vertebrata yang hanya dapat melakukan pertumbuhan semula yang lebih terhad. "

Melangkah ke hadapan, Srivastava dan Gehrke berkata mereka berharap untuk menyiasat sama ada suis genetik yang diaktifkan semasa penjanaan semula adalah sama seperti yang digunakan semasa pembangunan, dan untuk terus berusaha untuk lebih memahami sifat dinamik genom.

Mansi Srivastava dan Andrew Gehrke dengan spesimen di makmal. Jurugambar Kakitangan Kris Snibbe / Harvard

"Sekarang kita tahu apa suis untuk penjanaan semula, kita sedang melihat suis yang terlibat dalam pembangunan, dan sama ada ia adalah sama," kata Srivastava. "Adakah anda hanya melakukan pengembangan lagi, atau adakah proses yang berbeda terlibat?"

Pasukan ini juga berusaha untuk memahami cara tepat EGR dan gen lain mengaktifkan proses regenerasi, baik untuk cacing panther tiga jalur dan untuk spesies lain juga.

Pada akhirnya, Srivastava dan Gehrke berkata, kajian itu menyerlahkan nilai pemahaman bukan sahaja genom, tetapi semua genom - bukan pengekodan serta bahagian pengekodan.

"Hanya sekitar 2 peratus dari genom yang membuat sesuatu seperti protein," kata Gehrke. "Kami ingin tahu: Apa yang dilakukan oleh 98 peratus genom lain semasa pertumbuhan semula seluruh badan? Orang ramai telah mengetahui sejak sekian lama bahawa banyak perubahan DNA yang menyebabkan penyakit berada di kawasan bukan pengekodan … tetapi ia kurang dihargai untuk proses seperti penjanaan semula seluruh badan.

"Saya rasa kita baru saja menggores permukaannya," lanjutnya. "Kami telah melihat beberapa suis ini, tetapi ada aspek lain bagaimana genom berinteraksi pada skala yang lebih besar, bukan hanya bagaimana potongan dan penutup ditutup. Dan semua itu penting untuk menghidupkan dan mematikan gen, jadi saya fikir terdapat beberapa lapisan sifat kawal selia ini."

"Adalah persoalan yang sangat wajar untuk melihat dunia semula jadi dan berfikir, jika tokek dapat melakukan ini, mengapa saya tidak boleh?" Kata Srivastava. “Terdapat banyak spesies yang boleh menjana semula, dan yang lain tidak boleh, tetapi ternyata jika anda membandingkan genom merentasi semua haiwan, kebanyakan gen yang kita ada juga berada dalam cacing panther tiga jalur … jadi kami fikir beberapa jawapan ini mungkin tidak akan datang dari sama ada gen tertentu ada atau tidak, tetapi dari bagaimana ia disambungkan atau dihubungkan bersama, dan jawapan itu hanya boleh datang dari bahagian genom yang tidak dikodkan. "

Penerbitan: & # 8220Acoel genom mendedahkan landskap peraturan pertumbuhan semula seluruh badan & # 8221 Sains (2019).

Penyelidikan ini disokong dengan pembiayaan daripada Dana Milton Universiti Harvard, Program Searle Scholars, Yayasan Keluarga Smith, Yayasan Sains Kebangsaan, Yayasan Helen Hay Whitney, Program Sains Frontier Manusia, Institut Kesihatan Nasional, Biomedical Big Program Latihan di UC Berkeley, Pengerusi Marthella Foskett Brown dalam Sains Biologi, dan Institut Perubatan Howard Hughes.


Data DNA pengguna boleh dan tidak boleh memberitahu anda tentang risiko anda untuk penyakit tertentu

RISIKO DAN TEKA-TEKI Kini Lara Diamond telah melalui diagnosis kanser, dia menasihati orang lain tentang cara menangani maklumat kesihatan peribadi yang ditemui dalam ujian genetik.

Berkongsi ini:

Hasil daripada Family Tree DNA, sebuah syarikat ujian genetik, membantu Lara Diamond mencari cawangan keluarganya yang dia fikir telah hilang dalam Holocaust. Hasil 2012 itu membawa puluhan orang baru ke dalam hidupnya.

Ingin mencari lebih banyak saudara, Diamond, yang kini berusia 42 tahun, ahli silsilah profesional di Baltimore, memutuskan untuk mencuba semua syarikat yang menawarkan ujian DNA geneaologi untuk melihat apa lagi yang dapat dipelajarinya. Hasil daripada salah seorang daripada mereka, 23andMe, melandanya dengan jenis pengetahuan mengubah hidup yang sama sekali berbeza: risiko tinggi untuk kanser payudara.

Menyemak imbas laporan kesihatan dan sifat yang disediakan syarikat itu, Diamond mencapai laporan terkunci, yang mengandungi maklumat tentang varian genetik yang meningkatkan risiko untuk mengembangkan kanser payudara, penyakit Alzheimer atau Parkinson. Pelanggan harus memilih untuk "membuka kunci" maklumat tersebut kerana dapat membawa berita yang mengecewakan.

Diamond menganggap sejarah keluarganya. "Kerana kami mempunyai keluarga Alzheimer dan Parkinson, saya berkata," OK, saya akan memikirkannya. Tetapi kami tidak mempunyai kanser payudara, jadi saya akan membuka ini BRCA perkara, '" katanya, merujuk kepada keluarga gen yang dikaitkan dengan kanser payudara.

Daftar Untuk yang terbaru dari Berita Sains

Tajuk utama dan ringkasan terkini Berita Sains artikel, dihantar ke peti masuk anda

Yang mengejutkannya, Diamond mengetahui bahawa dia memiliki varian DNAnya yang mengubah satu asid amino dalam protein BRCA2, menjadikannya berisiko tinggi untuk penyakit ini. "Satu mutasi bodoh kecil. Satu asid amino. Dan ini mengubah seluruh hidup anda. "

Keesokan paginya dia memanggil doktornya, yang menghantarnya ke kaunselor genetik. Kaunselor memerintahkan pengesahan ujian DNA dari makmal yang disahkan untuk melakukan ujian diagnostik perubatan. Diamond juga mendapat mamogram, MRI, ultrasound dan darah untuk memeriksa kanker payudara, ovari dan pankreas, kerana variannya meningkatkan risiko untuk ketiga-tiganya. MRI mendedahkan tempat kecil barah di dalam payudaranya, terlalu kecil untuk mamogram untuk dikesan. Dia memutuskan untuk melakukan mastektomi berganda.

Ujian genetik menjadi arus perdana

Ciri ini adalah sebahagian daripada siri berbilang bahagian pada ujian genetik pengguna. Lihat keseluruhan siri.

Doktornya mendesaknya agar ovari dan saluran tuba juga dikeluarkan, untuk mengatasi barah ovari. "Saya belum bersedia untuk melakukannya," kata Diamond.

Diamond kebanyakannya berminat dengan perkara yang boleh didedahkan oleh gennya tentang sejarah keluarganya, bukan maklumat kesihatan yang mereka pegang. Tetapi berjuta-juta pelanggan ujian genetik ingin mengetahui masa depan perubatan mereka. Walaupun kebanyakan syarikat ujian genetik pengguna mengumpul data tentang beribu-ribu varian gen yang mungkin memberi kesan kepada kesihatan, syarikat seperti 23andMe hanya dibenarkan memberikan maklumat terhad tentang risiko kesihatan genetik. Laporan syarikat memberi tumpuan terutamanya pada keturunan atau sifat fizikal asas (SN: 26/5/18, hlm. 20).

Oleh itu, pasaran telah merangka penyelesaian: Pengguna yang ingin mengetahui tentang risiko mereka untuk diabetes atau beberapa penyakit lain boleh beralih kepada perkhidmatan pihak ketiga untuk menganalisis keputusan DNA mentah yang dijana oleh syarikat ujian. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru menunjukkan bahawa beberapa jawapan yang dijumpai orang melalui perkhidmatan pihak ketiga ini adalah salah dan boleh menghalang orang daripada mendengarkan doktor atau penasihat genetik mereka. Maksudnya, jika orang itu bersusah payah pergi berjumpa dengannya.

Pasaran bertindak balas

Diamond mendapat hasil yang berkaitan dengan kesihatannya pada tahun 2013, sebelum Pentadbiran Makanan dan Dadah A.S. memberitahu 23andMe untuk berhenti memberikan maklumat kesihatan kepada pengguna. Syarikat itu harus menunjukkan kepada FDA bahawa maklumat yang diberikannya tepat dan disampaikan dengan cara yang mudah difahami. Pada 2017, 23andMe telah mendapat kelulusan untuk menambah semula laporan secara perlahan untuk keadaan kesihatan tertentu.

Baru-baru ini, pada bulan Mac, FDA memberikan kelulusan kepada syarikat untuk memberitahu pelanggan jika mereka mempunyai salah satu daripada tiga varian genetik di BRCA1 dan BRCA2 gen. Ketiga-tiga varian itu bertanggungjawab untuk kira-kira 74 peratus kanser payudara yang diwarisi di kalangan orang-orang warisan Yahudi Ashkenazi. Kurang daripada 0.1 peratus orang dari etnik lain membawa varian ini.

Menawarkan maklumat mengenai hanya tiga varian, apabila terdapat ribuan di dua gen yang meningkatkan risiko untuk barah payudara dan ovari - serta kanser melanoma, prostat dan pankreas - menyusahkan, kata penyedia penjagaan kesihatan, kumpulan penyokong barah payudara dan lain-lain.

Satu mutasi bodoh kecil. Satu asid amino. Dan ia mengubah seluruh hidup anda.

Dengan hanya sebilangan senarai varian yang disebutkan, penguji yang tidak membawa salah satu varian tersebut mungkin salah menafsirkan hasilnya, bimbang Lisa Schlager, naib presiden hal ehwal masyarakat dan dasar awam untuk FORCE, kumpulan maklumat dan sokongan barah keturunan.

Orang yang tidak membawa salah satu varian mungkin berkata, "Saya tidak mempunyai risiko genetik yang menyebabkan saya terdedah kepada kanser. Saya selamat, ”kata Schlager. "Tetapi itu sama sekali tidak betul, anda hanya negatif untuk tiga daripada ribuan kemungkinan mutasi. Oleh itu, kebimbangan kami ialah masyarakat tidak akan memahami batasannya. "

Namun Schlager dan lain-lain mengakui bahawa membenarkan syarikat seperti 23andMe memberikan maklumat yang diluluskan oleh FDA dan menjelaskan hasilnya - walau tidak lengkap - mungkin lebih rendah daripada dua kejahatan.

"Ada semacam dunia bawah yang berlaku sejak FDA menghentikan 23andMe daripada menafsirkan hasil ini dan memberikannya kepada orang-orang," kata Schlager. Dengan bayaran yang kecil, perkhidmatan analisis pihak ketiga dengan bersungguh-sungguh menawarkan tafsiran yang dipilih oleh syarikat pengujian untuk tidak memberikan, atau tidak dibenarkan memberikan berdasarkan peraturan FDA. Perkhidmatan ini termasuk Promethease, pemain awal di pasaran analisis data mentah pengguna, bersama Genetic Genie, LiveWello dan banyak lagi.

Itu mungkin kerana pelanggan perkhidmatan ujian DNA langsung ke pengguna seperti 23andMe, AncestryDNA dan Family Family DNA dapat memuat turun data DNA mentah mereka untuk dihantar ke laman web atau aplikasi analisis pihak ketiga. Data mentah tersebut terdiri dari daftar tempat, yang dikenal sebagai SNP (disebut "snips"), di mana DNA pelanggan berbeza-beza. Beberapa perkhidmatan analisis pihak ketiga juga akan melihat sejumlah besar maklumat, data mengenai wilayah pengekodan protein, yang disebut exome. Genos adalah salah satu syarikat ujian yang menyediakan data mentah di exome.

Helix, syarikat ujian yang menyediakan data "exome plus", mempunyai apl rakan kongsi yang boleh dibeli pelanggan untuk menganalisis set terhad data mereka. (Atau, dengan harga $ 499, anda boleh memuat turun semua data mentah anda). Setakat ini, sangat sedikit perkhidmatan analisis pihak ketiga yang disiapkan untuk memproses data dari keseluruhan buku arahan genetik, atau genom.

Untuk menulis laporan mereka, Promethease dan yang lain menemukan kajian saintifik yang menyebutkan varian genetik yang dilakukan oleh pelanggan dan membuat kesimpulan mengenai risiko kesihatan untuk membawa varian tersebut. "Itu adalah mimpi buruk mutlak," kata Schlager. Pengguna tidak memahami maklumat dan sering bertindak balas secara berlebihan.

Syaitan dalam data

Dalam kumpulan Facebook untuk orang yang mempunyai BRCA mutasi, Diamond, yang menjadi sukarelawan dengan FORCE, sering menemui orang yang mendapat hasil yang menakutkan daripada tapak analisis pihak ketiga. "Saya perlu bercakap dengan ramai orang di luar tebing," katanya. "Mereka akan memuat naik data mereka dan perkhidmatan ini memberitahu mereka, 'Anda BRCA2 positif. "Mereka faham." Ramai orang akan mendapat jawapan yang sama sekali berbeza dari ujian diagnostik perubatan, katanya.

Diamond membuat titik yang baik, kata Stephany Tandy-Connor, seorang penasihat genetik di Ambry Genetics di Aliso Viejo, Calif., Jenis syarikat diagnostik klinikal yang digunakan doktor untuk ujian. Dia dan rakan sekerja memeriksa keputusan ujian 49 orang yang menerima laporan membimbangkan berdasarkan data mentah yang dijana oleh syarikat ujian genetik langsung kepada pengguna antara Januari 2014 dan Disember 2016.

Orang-orang telah mendapat perintah doktor untuk diuji semula oleh Ambry. Syarikat itu melakukan pengujian menyeluruh mengenai gen yang sepatutnya rosak. Lebih daripada separuh varian berbahaya (60 peratus) yang ditandai oleh ujian pengguna disahkan oleh ujian klinikal Ambry. Masalahnya ialah, 40 peratus daripada varian berbahaya adalah positif palsu, para penyelidik melaporkan pada 22 Mac di Genetik dalam Perubatan. Hasilnya salah menyatakan bahawa orang membawa varian tersebut sedangkan mereka sebenarnya tidak.

Kesalahan itu bukan terletak pada perkhidmatan analisis pihak ketiga, kata Tandy-Connor. Syarikat-syarikat tersebut hanya menganalisis data mentah yang diterima dari syarikat ujian pengguna. Kesilapan adalah dalam data mentah. Selalunya syarikat ujian menyedari kesilapan itu, tetapi apabila mereka tidak menggunakan maklumat itu sendiri, mereka tidak selalu bersusah payah membersihkan kesilapan dari data mentah, kata Tandy-Connor.

Selain itu, data mentah tidak mengandungi draf lengkap genom pesakit, seperti yang disangka oleh beberapa pengguna, kata Tandy-Connor. Data tersebut hanya melaporkan beberapa variasi ejaan genetik. Makmal ujian klinikal, seperti Ambry, menggunakan beberapa kaedah untuk memeriksa dan meneliti semula gen berkaitan penyakit untuk mendedahkan semua kemungkinan varian berbahaya. Jika setiap gen adalah bab dalam manual arahan badan, ujian klinikal membaca setiap huruf dalam bab itu ratusan hingga ribuan kali, kata Tandy-Connor.

Makmal klinikal juga memeriksa untuk melihat apakah perenggan atau bahkan halaman telah dibongkar atau terpaku pada bab tersebut. Maklumat yang hilang atau ditambah sedemikian, yang dikenali sebagai varian nombor struktur atau salinan, mungkin menjejaskan lebih daripada satu gen (SN: 4/25/09, hlm. 16).

Bezakan pendekatan itu dengan genotip, atau ujian SNP, yang disediakan oleh 23andMe, AncestryDNA dan banyak syarikat langsung ke pengguna lain. "Pada asasnya mereka tidak membaca keseluruhan bab," kata Tandy-Connor. "Mereka hanya memeriksa tiga atau empat huruf dan tidak melihat selebihnya."

Penggera palsu

Makmal klinikal memeriksa hasil yang membimbangkan yang diterima orang dari syarikat ujian DNA pengguna. Daripada varian yang dibenderakan sebagai berbahaya, 40 peratus adalah positif palsu. Semua kecuali satu panggilan buruk adalah dalam gen risiko kanser: BRCA1, BRCA2, TP53, CHEK2, MLH1 dan ATM.

T. Tibbitts

Sumber: S. Tandy-Connor et al/Genetik dalam Perubatan 2018

Mengisi jurang

Pada tahun 2006, bahkan sebelum 23andMe mula menawarkan ujian DNA pengguna, ahli genetik Greg Lennon dan ahli bioinformatik Mike Cariaso ingin mengetahui lebih lanjut mengenai DNA mereka sendiri. Kedua-duanya menyusun SNPedia, pangkalan data gaya Wiki bagi SNP yang dikaitkan dengan penyakit dan sifat dalam kesusasteraan saintifik. Aplikasi Lennon dan Cariaso, Promethease, menggunakan SNPedia untuk menyusun laporan tentang varian genetik dalam data mentah pengguna.

Laporan terdiri dari senarai panjang varian dengan penerangan tentang apa yang dikatakan literatur ilmiah mengenai setiap varian. Jadi, walaupun 23andMe dan syarikat lain mungkin tidak dibenarkan memberi pelanggan maklumat itu, Promethease boleh. Lennon mengatakan perbezaannya adalah bahawa perkhidmatannya tidak menghasilkan data DNA. Dia hanya melayani literatur ilmiah yang berkaitan dengan data.

"Sekiranya sains itu boleh dipercayai, kami akan memberitahu anda mengenainya," kata Lennon. "Kami tidak akan menekan maklumat." Pelanggan bergantung kepada doktor, dan kaunselor genetik mereka untuk memutuskan bagaimana meneruskannya. "Sebaliknya adalah mudah bagi seseorang untuk salah menafsirkan apa yang mereka lihat dalam laporan Promethease dan panik terhadapnya," dia mengakui.

Pengguna tidak boleh hanya menganggap bahawa maklumat yang terdapat dalam data mentah mereka betul, atau bahawa perkhidmatan pihak ketiga telah menafsirkannya dengan betul, kata Tandy-Connor. Malah, syarikat ujian genetik mengatakan pembeli harus berhati-hati menggunakan data mentah sebagai maklumat perubatan.

"Data genotip mentah yang tidak ditafsirkan, termasuk data yang tidak digunakan dalam laporan 23andMe, telah menjalani tinjauan kualiti umum. Walau bagaimanapun, hanya sebilangan kecil penanda yang telah disahkan secara sah untuk ketepatan, "Dave Hinds, ahli genetik statistik di 23andMe menulis pada 23 April di forum" Ask Me Anything "di laman web Reddit. & lt

Jangan menjadualkan pembedahan atau pemeriksaan sehingga anda dapat membincangkannya dengan profesional.

Hasil genetik harus disahkan di makmal klinik, tambah Tandy-Connor. Dan, yang penting, maklumat itu perlu dinilai dalam konteks keseluruhan kesihatan dan sejarah keluarga seseorang. "Bawalah ke doktor anda. Bawalah ke kaunselor genetik atau profesional genetik yang lain, ”katanya. “Sudah tentu jangan bertindak ke atasnya. Jangan menjadualkan sebarang pembedahan atau pemeriksaan sehingga anda boleh membincangkannya dengan profesional."

Lennon tidak berdalih dengan nasihat itu. "Kami 100 peratus bersetuju bahawa apa-apa yang dilihat dalam ujian pengguna harus disahkan," katanya.

Tetapi mesej yang dikeluarkan pengguna dari kajian Ambry boleh memberi kesan yang sebaliknya, katanya: mendorong orang untuk mengabaikan keputusan ujian pengguna.

"Untuk mengatakan terdapat 40 peratus positif palsu mungkin menghalang orang - orang yang benar-benar membawa mutasi - daripada memeriksa perkara ini secara klinikal," kata Lennon. Orang ini mungkin menganggap keputusan mereka juga positif palsu. "Mesej selimut semacam itu adalah merugikan orang yang mungkin sebenarnya telah masuk dan mendapat pemeriksaan pengesahan."

Tandy-Connor tidak bersetuju. “Saya dapat melihat sudut dia datang, tetapi saya tidak berkongsi sentimen yang sama. Saya cukup yakin kebanyakan orang akan menindaklanjuti. Maksud saya, mengapa mereka melakukan ini? Sekiranya anda tidak akan berbuat apa-apa, apa gunanya? Cantikkan diri anda dan pergi? " Tidak mungkin.

Risiko dijelaskan

Pelanggan 23andMe yang ingin membuka maklumat mengenai risiko barah payudara mereka mesti mengklik beberapa skrin maklumat sebelum mengetahui hasilnya. Skrin ini menerangkan bahawa risiko melangkaui tiga varian yang dilaporkan.

23danMe

Perkara di tangan mereka

Pengguna menggunakan aplikasi pihak ketiga ini, tetapi, menurut kajian baru-baru ini, sekurang-kurangnya beberapa orang memberikan hasilnya kepada doktor dan kaunselor genetik, kata Catharine Wang, seorang saintis tingkah laku di Boston University School of Public Health. Dalam tinjauan dalam talian di beberapa laman media sosial, Wang dan rakannya mendapati bahawa daripada 478 orang yang melakukan ujian genetik langsung ke pengguna, 321, atau lebih dari dua pertiga, menggunakan perkhidmatan analisis pihak ketiga untuk menyiasat maklumat keturunan atau kesihatan atau kedua-duanya.

Kira-kira 30 peratus daripada 321 orang itu berkongsi hasilnya dengan pembekal perubatan dan 21 peratus berkongsi hasil dengan lebih daripada satu pembekal, kata para penyelidik tahun lalu di Genetik Molekul & Perubatan Genomik. Wang tidak terkejut bahawa tidak semua orang membawa keputusan mereka kepada doktor mereka. "Sekiranya anda tidak menemui apa-apa dalam hasil anda, anda tidak akan menunjukkannya kepada doktor anda," katanya. Kajian itu tidak menentukan berapa peratus orang yang mendapat keputusan yang membimbangkan.

Orang-orang yang memberitahu doktor tentang hasilnya tidak selalu senang dengan jawapannya. Doktor menolak, tidak berminat dengan keputusan atau tidak tahu apa yang perlu dilakukan dengan mereka, 23 peratus responden melaporkan. Pada masa lain, pesakit terpaksa mendidik doktor mereka tentang ujian DNA. Sebilangan pengguna terus menghubungi kaunselor genetik.

Orang ramai

menggunakan perkhidmatan analisis pihak ketiga dalam tinjauan terhadap 478 individu yang mengambil ujian genetik pengguna

Peratus

daripada 321 orang itu berkongsi keputusan mereka dengan pembekal perubatan

Dalam tinjauan dalam talian yang berasingan terhadap 85 kaunselor genetik, kira-kira separuh mengatakan bahawa mereka telah dihubungi oleh orang-orang yang telah menggunakan perkhidmatan tafsiran pihak ketiga, Wang dan rakan-rakan melaporkan 29 Januari di Perubatan Tingkah Laku Translasi. Kaunselor melaporkan bahawa pesakit beralih kepada analisis data mentah atas beberapa sebab: untuk mendapatkan jawapan tentang simptom misteri, kerana ingin tahu atau untuk mengetahui lebih lanjut tentang risiko kesihatan mereka, termasuk risiko penyakit yang mungkin diwariskan oleh pesakit kepada anak-anak mereka.

Menurut kaunselor, sesi tidak selalu berjalan lancar. "Mereka menghadapi tentangan daripada pesakit," kata Wang, ketika kaunselor cuba membetulkan salah tanggapan. Sebilangan pengguna terlalu yakin dengan pengetahuan mereka, walaupun mereka salah. Apabila kaunselor cuba menerangkan cara ujian DNA berfungsi dan data mentah mungkin mengandungi ralat, sesetengah orang tidak mahu mendengarnya. "Pengguna tidak tahu nuansa ini," kata Wang. "Kadang-kadang mereka tidak menerima maklumat itu."

Sesetengah perkhidmatan tafsiran pihak ketiga masuk ke wilayah yang teduh. LiveWello dan Genetic Genie kadang-kadang mencadangkan pelanggan mengambil pelbagai suplemen vitamin berdasarkan varian pada gen tertentu. Sesetengah suplemen sepatutnya mengawal metilasi DNA, bahagian penting dalam peraturan gen, dan mengurangkan tahap bahan kimia yang dipanggil homocysteine ​​dalam darah. Metilasi DNA adalah sistem yang kompleks dan seimbang. Mesej dengannya boleh menyebabkan masalah.

Selain itu, metilasi tidak boleh diukur dengan melihat varian DNA seseorang, kata Preston Estep III, pengasas bersama dan ketua pegawai saintifik Veritas Genetics. "SNP tidak dapat memberitahu anda - sebenarnya tidak ada jumlah maklumat genetik yang dapat memberitahu anda - bagaimana keadaan metilasi DNA anda," kata Estep.

Untuk berlaku adil, laman web LiveWello mengatakan ia tidak memberi nasihat dan orang ramai harus berbincang dengan doktor mereka sebelum mengambil suplemen. Tetapi penafian itu mudah terlepas pandang.

Mengintip ke dalam rahim

Ujian genetik adalah permainan bola lain di dalam rahim. Mereka menawarkan perincian yang belum pernah terjadi sebelumnya mengenai genom janin. Tetapi ujian genom keseluruhan belum siap untuk digunakan secara meluas, doktor memberi amaran. Lihat kisah pendamping oleh Laura Sanders.

Kecenderungannya adalah untuk berfikir bahawa sebarang perubahan kepada DNA secara automatik bermakna penyakit. Tetapi itu bukan masalahnya, kata Gail Jarvik, ahli genetik perubatan klinikal di University of Washington di Seattle. Sesetengah penyakit genetik menjejaskan subset kecil orang yang membawa varian. Sebagai contoh, hanya 24.4 peratus lelaki dan 14 peratus wanita yang mempunyai dua salinan varian dalam HFE gen akan mengembangkan hemochromatosis, penumpukan zat besi yang merosakkan organ, Jarvik dan rakannya melaporkan pada tahun 2015.

Walaupun untuk perubahan DNA yang sangat berkaitan dengan penyakit, seperti gen kanser payudara, penyakit tidak pasti, kata Jarvik. Kira-kira 72 peratus wanita yang membawa varian yang berkaitan dengan barah di BRCA1 gen dan 69 peratus wanita dengan penyakit berbahaya BRCA2 varian akan menghidap barah payudara pada usia 80 tahun, para penyelidik melaporkan tahun lalu di JAMA. "Tetapi sekumpulan wanita ini tidak akan mendapat kanser payudara, walaupun mereka hidup lama, " kata Jarvik.

Kerana ujian 23andMe, Diamond tahu kemungkinan dia mendapat barah payudara adalah tinggi. Tetapi sehingga doktornya menemui kanser, dia tidak tahu sama ada dia mungkin melarikan diri dari nasib genetik.

"Sepanjang masa antara mendapatkan keputusan 23andMe dan keputusan kanser yang saya lakukan banyak perkara, 'Adakah saya mahu tahu ini?' "kata Diamond. Pada akhirnya, dia gembira kerana dia tahu. "Mereka bercakap mengenai pengesanan awal, tetapi ini sangat awal. Tiada apa-apa pada mamogram. Tiada apa yang anda dapat rasakan. Ia adalah senario terbaik untuk menghidap kanser, saya rasa."

Diamond memberitahu keluarga besarnya bahawa dia membawa penyakit barah BRCA2 varian dan mencadangkan mereka juga diuji. Lebih banyak orang dalam keluarga Diamond ternyata membawa varian daripada yang diharapkan untuk perubahan genetik yang mempunyai peluang 50/50 untuk diteruskan ke generasi berikutnya. "Kami hanya kehilangan banyak flip syiling," keluhnya.

Diamond mengatakan bahawa dia tidak akan pernah tahu bahawa dia berisiko mendapat barah payudara jika tidak kerana ujian pengguna. Dia kini bersyukur kerana dia dan keluarganya mempunyai maklumat itu, tetapi berkata dia berhati-hati untuk mendapatkan maklumat serupa daripada pihak ketiga.

"Terdapat kebaikan untuk mendapatkan data mentah anda," kata Diamond. Memuat naik data mentah dari satu laman web keturunan ke yang lain membolehkan orang ramai mencari saudara-mara yang telah lama hilang. "Tetapi apabila anda memuat naiknya ke perkhidmatan lain untuk mendapatkan maklumat perubatan, itulah yang lebih berbahaya ... kerana orang mungkin menafsirkannya sendiri dengan tidak betul."

Soalan atau komen mengenai artikel ini? E-mel kami di [email protected]

Versi artikel ini muncul dalam keluaran 9 Jun 2018 Berita Sains.


Diagnosis yang lebih tepat dimungkinkan dengan penjujukan keseluruhan genom

Lebih 1,200 orang yang menghidap penyakit jarang telah menerima diagnosis berkat penyepaduan genomik berskala besar ke dalam sistem penjagaan kesihatan wilayah Stockholm. Ini berdasarkan kajian dari Karolinska Institutet di Sweden yang menganalisis hasil kolaborasi lima tahun pertama mengenai penjujukan keseluruhan genom antara Hospital Universiti Karolinska dan SciLifeLab. Karya itu, diterbitkan dalam Perubatan Genom, membentuk lonjakan besar ke hadapan dalam bidang perubatan ketepatan yang baru muncul.

"Kami telah mewujudkan cara bekerja di mana hospital dan universiti berkolaborasi dalam menguraikan keseluruhan genom setiap pesakit untuk mencari penjelasan genetik untuk penyakit yang berlainan," kata penulis pertama makalah itu, Henrik Stranneheim, penyelidik di Jabatan Perubatan dan Pembedahan Molekul, Karolinska Institutet. "Ini adalah contoh bagaimana ubat ketepatan dapat digunakan untuk membuat diagnosis dan menyesuaikan rawatan untuk setiap pesakit."

Teknologi penjujukan genom keseluruhan berskala besar, iaitu proses menentukan set lengkap bahan genetik individu, telah mencapai kemajuan pesat sejak sedekad kebelakangan ini. Walaupun begitu, beberapa klinik di seluruh dunia secara rutin menggunakannya untuk mendiagnosis pesakit.

Baru lima tahun yang lalu, Makmal Universiti Karolinska dan kemudahan Genomik Klinikal di SciLifeLab melancarkan Pusat Perubatan Genomik Penyakit Langka Karolinska (GMCK-RD), yang melibatkan penyelidik antara lain Karolinska Institutet dan Institut Teknologi Diraja KTH.

Dalam tempoh lima tahun pertama, pusat itu menjalankan penjujukan genom 3,219 pesakit, yang membawa kepada diagnosis molekul untuk 1,287 pesakit (40 peratus) dengan penyakit jarang berlaku. Hasilnya diterangkan dalam kertas yang kini diterbitkan.

Para penyelidik menemui mutasi patogen pada lebih daripada 750 gen dan menemui 17 gen penyakit baru. Dalam beberapa kes, penemuan ini memungkinkan rawatan khusus untuk pesakit dengan, misalnya, penyakit metabolik yang diwarisi, epilepsi jarang dan kekurangan imun utama.

"Penjujukan keseluruhan genom klinikal mempunyai implikasi besar terhadap bidang penyakit langka," kata Anna Wedell, profesor di Jabatan Perubatan dan Pembedahan Molekul, Karolinska Institutet, dan salah seorang penulis makalah tersebut. "Digunakan dengan cara yang betul, disasarkan pada situasi klinikal khusus setiap pesakit, kumpulan pesakit baharu boleh menerima diagnosis dan rawatan yang betul dengan cara yang tidak mungkin dilakukan sebelum ini."

Salah satu cabaran utama penjujukan genom adalah mengurus dan mentafsirkan berjuta-juta varian genetik yang ada pada setiap individu. Oleh itu pusat ini telah mengembangkan model yang mengarahkan analisis awal ke varian patogen dalam gen yang dianggap relevan untuk setiap gejala klinikal pesakit. Ini bermakna doktor mempunyai peranan penting dalam menentukan analisis genetik yang perlu dilakukan terlebih dahulu.

Jika penilaian pertama gagal menghasilkan keputusan, analisis diperluaskan kepada lebih banyak panel gen sehingga diagnosis dapat diwujudkan dan/atau keseluruhan genom dijujukan. Proses ini juga memungkinkan pengenalpastian beberapa gen penyakit yang tidak diketahui sebelumnya, yang memberikan peluang baru untuk penerokaan mendalam mengenai mekanisme patogen.

Perjanjian penting sedang dijalankan untuk menerapkan kaedah kerja serupa di bidang yang lebih luas di sektor penjagaan kesihatan Sweden. Sebagai contoh, Karolinska Institutet dan Hospital Universiti Karolinska baru-baru ini menubuhkan pusat bersama untuk perubatan ketepatan (PMCK) yang akan menggabungkan pengembangan kerjasama dengan perubatan ketepatan.

"Untuk kita berjaya dengan perubatan ketepatan, kerjasama multidisiplin antara penjagaan kesihatan dan akademik sangat penting," kata penulis kedua makalah Anna Lindstrand, profesor di Jabatan Perubatan dan Pembedahan Molekul, Karolinska Institutet dan perunding di Jabatan Hospital Universiti Karolinska Genetik Klinikal. "Melalui inisiatif ini kami menggabungkan kepakaran klinikal dengan alat bioinformatik dan bersama-sama memberikan diagnosis yang tepat dan rawatan secara individu."


Tonton videonya: Apa yang bisa anda katakan (November 2022).