Прошло около 20 лет с тех пор, как ученые представили черновой вариант генома человека. Это вся ДНК, обнаруженная в человеческой клетке. Думайте об этом как о книге с генетическими инструкциями для тела. Создание этого черновика было похоже на медицинский лунный выстрел. Он обещал, что вскоре врачи смогут взглянуть на чью-то ДНК и прописать правильные лекарства от их болезни. Они могут даже предотвратить определенные заболевания. Это обещание известно как точная медицина. Но это еще предстоит реализовать каким-либо массовым образом.

Исследователи получают подсказки о некоторых вариантах ДНК, связанных с определенными условиями. У некоторых они есть. Другие не могли бы. И ученые выяснили, как некоторые варианты влияют на то, как лекарства работают в организме. Но многие из этих достижений помогли только одной группе: людям, чьи предки прибыли из Европы. Другими словами, белые люди.

По словам Констанс Хиллиард, так называемый человеческий геном не представляет всех. «То, что у нас есть, по сути, является европейским геномом». Хиллиард — историк эволюции. Она работает в Университете Северного Техаса в Дентоне. По ее словам, если все ваши предки не из Европы, то человеческий геном не может рассказать всю вашу историю. Большая часть работ по прецизионной медицине опирается на исследования ассоциаций в масштабе всего генома. Они известны как GWAS. В основном они основаны на данных белых людей. Но проблема не в цвете кожи. Проблема в том, что эти данные не отражают весь спектр генетического разнообразия человека.

Человек может пойти к врачу, чтобы сдать ДНК. Они могут захотеть узнать, унаследовали ли они вариант, который может вызвать рак. Или они могут захотеть узнать, подействует ли на них определенный препарат. Особенно, если этот человек не белый, у него часто остается больше вопросов, чем ответов. Данных пока недостаточно, чтобы делать полезные выводы. Это верно для афроамериканцев. Это также относится к людям азиатского, индейского и тихоокеанского происхождения. Но эта ситуация может измениться, если генетики будут охватывать более разнообразную группу людей, соглашаются исследователи.

Решение Хиллиард состоит в том, чтобы создать индивидуальные эталонные геномы для групп населения с худшими показателями здоровья. Чем конкретнее, тем лучше. Например, многие афроамериканцы произошли от порабощенных людей. Их происхождение и история отличаются от недавних иммигрантов из Африки. Эти уникальные истории могут оставить отпечатки в их ДНК. И это может изменить их здоровье сегодня. То же самое и с коренными народами из разных уголков мира. Это также верно для латиноамериканцев из Мексики, а не из стран Карибского бассейна, Центральной или Южной Америки.

Исследователи приложили усилия для увеличения разнообразия в генетических исследованиях. Это включает географическое, социальное и экономическое разнообразие. Однако впереди еще долгий путь. Как вовлечь в генетические исследования как можно больше людей разного происхождения поднимает острые вопросы этики. Сюда входит то, как относиться ко всем людям справедливо и беспристрастно.

Журнал Science News стремился вовлечь читателей в этот разговор. Это вызвало у читателей несколько вопросов. Каждый смотрел короткое видео, на котором Хиллиард объясняла свои взгляды. Респонденты этого ненаучного опроса заявили, что генетические исследования важны для улучшения медицинского обслуживания. Но среди респондентов, в основном белых, были смешанные чувства по поводу того, как распространить это на людей разного происхождения. Многие были обеспокоены тем, что указание на генетические различия может укрепить старые концепции расовой неполноценности и превосходства.

Когда происхождение имеет значение

У Хиллиард есть гипотеза: прецизионная медицина имеет больше шансов на успех, если исследователи рассматривают истории групп, которые сталкиваются с различными рисками определенных воздействий на здоровье. Черное население США — одна из таких групп. У них более высокий уровень заболеваний почек и повышенного кровяного давления. У них также больше шансов умереть от некоторых видов рака, чем у представителей других этнических групп.

Пример того, почему это важно, можно найти в работе Хиллиард. Многие афроамериканцы происходят от порабощенных людей. От некоторых видов рака груди и простаты они умирают чаще, чем белые. У них также более низкий уровень хрупкости костей. Он известен как остеопороз. У афроамериканцев есть вариант гена, который помогает их клеткам усваивать кальций. Это открытие может помочь объяснить низкие показатели остеопороза у чернокожих женщин.

Вот как это может работать. Вариант, известный как TRPV6, восходит к предкам некоторых афроамериканцев. Это говорящие на Нигер-Конго в Западной Африке. В этой части Африки муха цеце убивает крупный рогатый скот. Это затрудняет ведение молочного животноводства. Без доступа к молочным продуктам люди обычно потребляли от 200 до 400 миллиграммов кальция в день. Гипотеза Хиллиард предполагает, что поглощающая кальций версия TRPV6 помогает их телам удовлетворять потребности в кальции.

Врачи могут предположить, что афроамериканские женщины нуждаются в таком же кальции, что и женщины европейского происхождения. Это побудило бы их рекомендовать этим женщинам увеличить потребление кальция. Но есть проблема. Версия TRPV6, которая потребляет больше кальция, может вызвать быстрый рост некоторых видов рака. Таким образом, потребление большего количества кальция может ускорить рост рака груди и простаты. Хиллиард сообщила об этом в Журнале исследований и терапии рака в 2018 году. «Никто не связывает точки», — говорит Хиллиард. Это может быть связано с тем, что большинство исследований было сосредоточено на европейской версии TRPV6.

Почему генетика такая белая?

Некоторые читатели статей научных журналов на эту тему спрашивали, почему генетические исследования стали такими белыми. И они хотели знать, что мы можем с этим поделать? Начнем с проекта «Геном человека». Он создал эталонный геном человека. Это своего рода эталонный план генетического строения человека. Контрольный геном — это не геном одного человека. Это мешанина ДНК более 60 человек. Многие думают, что эталонный геном в основном белый. Но это не так, отмечает Валери Шнайдер. Она работает научным сотрудником Национальной медицинской библиотеки в Бетесде, штат Мэриленд, а также является членом Консорциума по изучению генома. Эта группа отвечает за поддержание эталонного генома.

Около 70 процентов ДНК в ссылке принадлежат одному человеку. Около половины его ДНК унаследовано от африканских предков. Другая половина происходила от европейских предков. Еще 10 человек вместе пожертвовали 23 процента ДНК эталона. Один из этих людей был восточноазиатским. И еще 50 человек коллективно предоставили оставшиеся 7 процентов ДНК. Их наследие неизвестно. У всех людей в основном одна и та же ДНК. Любые два человека генетически идентичны на 99,9%. Вот почему имеет смысл иметь эталонный геном. Но разница между людьми составляет 0,1 процента. Это отражает все варианты написания, опечатки, вставки и удаления, разбросанные по человеческому руководству. Эти различия способствуют здоровью и болезням.

Многое из того, что известно о том, как эти различия влияют на здоровье, получено из исследований GWAS. В таких исследованиях ученые начинают с ДНК людей с определенными заболеваниями. Затем они сравнивают его с ДНК людей, не страдающих болезнью. Цель состоит в том, чтобы найти общие варианты, которые могли бы объяснить, почему один человек может заболеть этим заболеванием, а другой — нет.

По состоянию на 2019 год 78,4% людей, участвовавших в GWAS, имели европейских предков. Одна из причин, по которой добровольцы для исследований в основном белые, говорит Сэм О, заключается в том, что большинство исследований, финансируемых Национальным институтом здравоохранения США, проводится учеными, которые идентифицируют себя как белые. О, это эпидемиолог. Он работает в Калифорнийском университете в Сан-Франциско. Вместе чернокожие и латиноамериканские исследователи получают лишь около 6 процентов исследовательских грантов. «Как правило, легче нанять людей, которые выглядят как сами ученые». По его словам, когда люди имеют схожий язык или культуру, «легче установить взаимопонимание. И, возможно, вы уже проникли в сообщества, которые пытаетесь завербовать».

Что такое разнообразие в генетике?

Привлечение людей со всего мира к участию в генетических исследованиях может показаться способом увеличения разнообразия. Но это не сработает, — говорит Хиллиард. Она утверждает, что если вы действительно хотите генетического разнообразия, обратите внимание на Африку. Люди произошли в Африке. Континент является домом для самых генетически разнообразных людей в мире. Предки европейцев, азиатов, коренных американцев и жителей островов Тихого океана несли лишь часть этого разнообразия, когда покинули Африку. Таким образом, секвенирование их геномов не позволит охватить весь спектр вариантов, утверждает она.

Вот почему она рекомендует создавать отдельные эталонные геномы или аналогичные инструменты для разных групп людей. Эти инструменты могут помочь с проблемами со здоровьем, которые могут быть связаны с их конкретным генетическим происхождением. Некоторые страны уже предприняли такие усилия. Китай составил эталонный геном ханьцев. Это самая многочисленная этническая группа в мире. И недавний анализ показывает, что эту группу можно разделить на шесть подгрупп. Они родом из разных уголков Китая. Этот проект генома также собирает данные о девяти этнических меньшинствах в Китае. Дания, Япония и Южная Корея также создают эталонные геномы для конкретных стран. И они каталогизируют генетические варианты, которые могут способствовать проблемам со здоровьем, с которыми сталкивается их население.

Пока неизвестно, действительно ли этот подход улучшит медицинское обслуживание. «Люди часто думают, что человеческие группы существуют как отдельные изолированные группы населения», — говорит Алиса Попеджой. «Но мы, как человеческий вид, действительно перемещались, смешивались и смешивались на протяжении сотен тысяч лет», — говорит она. Поупджой, генетик и компьютерный биолог, работает в Стэнфордском университете в Калифорнии. «Это становится очень сложным, — говорит она, — когда вы начинаете говорить о разных эталонных геномах для разных групп». Нет простых разделительных линий. Даже если бы были построены отдельные эталонные геномы, непонятно, как врач решит, какой из них будет применяться к пациенту.

Повышенная дискриминация?

Один большой недостаток предложения Хиллиард может быть социальным, а не научным. Многие люди, принявшие участие в опросе, выразили аналогичное беспокойство. Они обеспокоены тем, что даже благонамеренные ученые могут проводить исследования, которые каким-то образом усиливают предвзятость и дискриминацию по отношению к определенным группам. Как выразился один читатель: «Есть опасения, что любые обнаруженные различия будут использованы теми, кто хочет очернить других».

Действительно, Китай подвергся критике за использование ДНК для идентификации членов уйгурской (WE-гур) мусульманской этнической группы. Его люди находятся под наблюдением китайского правительства. Он даже отправил некоторых уйгуров в «лагеря перевоспитания». «Людям нужно лучше понимать, что означает, когда генетики говорят о человеческом разнообразии», — говорит Чарльз Ротими. Он генетик в Национальном исследовательском институте генома человека (NHGRI). Это в Бетесде, штат Мэриленд. Все люди генетически в основном одинаковы. Но геном человека способен адаптироваться к разным условиям. Вот почему люди могут нести подписи некоторых мест, в которых поселились их предки. «Нам нужно понять», — говорит он, — «как это повлияло на нашу биологию и нашу историю».

И современные ученые, даже если они не участвовали в этом, должны признать дискриминацию в прошлом, говорит Лоуренс Броуди. Он является директором по геномике и обществу в NHGRI. Одним из примеров является печально известный эксперимент Таскиги. Афроамериканским мужчинам с сифилисом не давали лечения, которое могло бы вылечить инфекцию. «Мы хотим, чтобы плоды генетических исследований были доступны всем», — говорит Броуди. «Этический вопрос — убедиться, что вы это делаете».

Разные приоритеты

Однако некоторые группы меньшинств избегают генетических исследований. Они делают это, даже когда ученые пытаются завербовать их для таких исследований. Пообещать, что сообщества, которые жертвуют свою ДНК, когда-нибудь пожнут плоды, может быть трудной задачей. «Мы говорим этим сообществам, что это уменьшит неравенство в отношении здоровья», — говорит Кеолу Фокс. Этот генетик — коренной гавайец. Он работает в Калифорнийском университете в Сан-Диего. По его словам, пока что точная медицина не помогла уменьшить сложные заболевания. По его словам, это особенно верно в отношении цветных сообществ.

Это потому, что «у нас есть реальная проблема с базовой инфраструктурой в этой стране. Шестьдесят миллионов человек не имеют медицинской помощи. У нас есть люди в резервациях коренных американцев, у которых нет доступа к чистой воде». У некоторых нет Интернета. Необходимо улучшение инфраструктуры и доступа к медицинскому обслуживанию. По его словам, это сделало бы гораздо больше для устранения диспропорций в отношении здоровья, чем любой проект в области генетики прямо сейчас.

Кристал Цози — член нации навахо. Генетик, она работает в Университете Вандербильта в Нэшвилле, штат Теннеси. Цози также является соучредителем Native Biodata Consortium. Многие люди спрашивают: «Как нам сделать так, чтобы коренные народы чувствовали себя комфортно, занимаясь геномикой?». Вместо этого, по ее словам, исследователи должны спросить, как защитить племена, если они решат участвовать в генетических исследованиях.

И вопросы конфиденциальности становятся большой проблемой для небольших групп. 574 признанных индейских племенных нации в Соединенных Штатах являются такими небольшими группами. То же самое и с изолированными религиозными или культурными группами, такими как амиши. Если один из членов группы решит передать свою ДНК генетическому проекту, его личность может быть раскрыта. И это представление может нарисовать генетический портрет каждого члена их небольшой группы. Цози утверждает, что такие решения не следует оставлять на усмотрение отдельных лиц. Это должно быть решение сообщества.

Хиллиард считает, что сопротивление людей участию в генетических исследованиях связано не только со страхом быть выделенным. Это результат экспериментов, а затем наблюдения за медицинскими открытиями, сделанными в результате этих исследований, приносят пользу только белым. «Медицинским исследователям просто нужно сделать что-то, что принесет пользу кому-то, кроме европейцев», — говорит она.