Новое исследование, совместно проведенное профессором Лондонского университета Королевы Марии Клаудией Лангенберг, недавно назначенной директором Исследовательского института Университета точного здравоохранения, ранее работавшей в Берлинском институте здравоохранения при Шарите (БИГ) и Кембриджском университете, и профессором Адамом Баттервортом из Кембриджского университета, обнаружил более 300 областей в геноме, которые вносят вклад в "химический отпечаток пальца" человека.

У каждого человека есть "химический отпечаток пальца", характеризующийся составом малых молекул в крови, таких как жиры или сахара. Это определяется как нашими генами, так и внешними факторами и влияет на то, к каким заболеваниям мы восприимчивы, а также на то, насколько серьезным будет заболевание.

В новом исследовании, опубликованном в Nature Medicine, международная команда обнаружила редкие и распространенные изменения в генетическом коде, которые влияют на эту метаболическую индивидуальность и ее влияние на здоровье и болезни.

Адам Баттерворт объясняет: "С помощью нашего исследования мы, наконец, проливаем свет на генетический контроль нашего метаболизма, основанный на многих сотнях небольших циркулирующих молекул, и демонстрируем, как такие вариации влияют на возникновение различных заболеваний".

Ученые измерили уровни более 900 малых молекул в образцах крови более чем 14 000 участников двух крупных популяционных исследований в Великобритании — INTERVAL study и EPIC-Norfolk study, генетический код которых также был проанализирован. Они идентифицировали 330 областей в геноме, которые связаны с уровнями 646 различных метаболитов, причем большинство областей связаны с несколькими метаболитами, и наоборот.

Важно отметить, что новые результаты позволили исследователям показать, какие изменения в метаболизме способствуют развитию отдельных заболеваний. Клаудия Лангенберг сказала: "Эти метаболические "горячие точки" в геноме помогли нам лучше понять, какие гены имеют отношение к изменению количества молекул в крови, с помощью этих новых результатов мы смогли показать, какие изменения в метаболизме способствуют развитию отдельных заболеваний, таких как рак молочной железы".."

Метаболизм и реакция на лечение

Вариации в метаболических "горячих точках" в геноме играют роль не только в здоровом обмене веществ или восприимчивости к болезням. Ученые также выявили вариации, которые влияют на эффективность лекарств и тяжесть их вредного воздействия.

Например, исследователи обнаружили, что примерно у пятой части участников исследования были вариации в генетическом коде, близкие к гену DPYD. DPYD кодирует фермент, который отвечает за расщепление некоторых распространенных препаратов для химиотерапии рака. Люди с этими генетическими вариантами подвергаются повышенному риску накопления повышенных уровней этих препаратов и, следовательно, более серьезных последствий.

Клаудия Лангенберг добавила: "Вариации вблизи генов, которые также являются мишенью лекарств, могут дать нам подсказки о возможных нежелательных побочных эффектах. Например, мы смогли показать, что препараты, которые снижают превращение стероидных гормонов в организме и, таким образом, противодействуют выпадению волос у мужчин и увеличению простаты, могут повышать риск депрессии, что согласуется с отчетами исследований лекарственных средств ".

Интересно, что информация о химических отпечатках пальцев человека и геномных вариациях, лежащих в их основе, может помочь клиницистам более эффективно адаптировать лечение к индивидуальным пациентам, и профессор Лангенберг уже возглавляет новую инициативу в поддержку этого, говоря: "Нам нужны более масштабные исследования, которые лучше отображают генетическое разнообразие различных популяций, чтобы понять биологический и клинический эффект генетических вариаций, которые различаются между определенными популяциями."