Genomy 126 najzdrowszych Polaków w jednej bazie. Poznamy „gen długowieczności”?

Wyniki projektu „Polski genom referencyjny dla diagnostyki genomowej i medycyny spersonalizowanej” ogłoszono w poniedziałek w Warszawie. Projekt został zrealizowany przez konsorcjum POLGENOM, w którego skład wchodzą: Międzynarodowy Instytut Biologii Komórkowej i Molekularnej w Warszawie, Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej PAN w Warszawie oraz firmy Genomed S.A. i 24godziny Sp.z o.o. Projekt współfinansowało Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBR) w ramach projektu INNOTECH.

Wyjątkową zaletą bazy opartej na pełnych genomach 126 zdrowych, długowiecznych (90+) Polaków jest połączenie danych klinicznych, biochemicznych i genomowych. To genetyczny wzorzec osoby długowiecznej, w dobrej kondycji. Ma postać bazy danych, do której można odnosić dane genetyczne każdego polskiego pacjenta, by móc zaoferować mu precyzyjną diagnostykę genomową.

Jak wyłaniano kandydatów?

Długość życia i liczba osób starszych będą w najbliższej przyszłości rosły. Jak mówiła dr Małgorzata Mossakowska z Instytutu Biologii Komórkowej i Molekularnej, do badania wybrano osoby w wieku powyżej 90 lat, niemające problemów z codziennymi czynnościami życiowymi (co najmniej 4 punkty na 6 możliwych), bez poważnych problemów z pamięcią i funkcjami poznawczymi (co najmniej 20 punktów na 30 możliwych), które przed 80. rokiem życia nie chorowały na cukrzycę typu 2, udar, zawał serca ani nowotwory i miały prawidłowe lub niemal nieprawidłowe wyniki badań biochemicznych.

Do sekwencjonowania wybrano materiał genetyczny osób z prowadzonego w latach 2001-2004 programu „Badanie Polskich Stulatków”, badania PolSenior (2007-2013) oraz najnowszego badania PolGenom.

Czym różnią się długowieczni?

Osoby długowieczne, których starzenie nie jest powikłane chorobami, mają lepsze niż osoby chorujące parametry morfologii krwi oraz gospodarki wapniowej – wyjaśniła prof. Monika Puzianowska–Kuźnicka z Instytutu Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej PAN. Mają też wyższe poziomy lipidów we krwi (inaczej niż u młodszych, u starszych osób wyższy poziom lipidów wiąże się z lepszym stanem zdrowia). Nie stwierdzono związku pomiędzy stanem zdrowia a średnim poziomem sodu i potasu, glukozy czy cytokin sprzyjających zapaleniu (poziom cytokin był jednak 2 razy większy niż u osób młodych). W porównaniu z nieco młodszymi (65-74 lata) seniorami, osoby 90+ mają nieco gorsze parametry wątroby i nerek oraz wyższe wskaźniki stanu zapalnego.

Jak wykorzystać bazę?

Jak mówiła dr Anna Boguszewska–Chachulska, prezes firmy Genomed, dzięki bazie możliwy będzie rozwój diagnostyki i medycyny spersonalizowanej. Chodzi zarówno o poszukiwanie „genów długowieczności” i „białek młodości”, jak i materiał do populacyjnych badań genetycznych, punkt odniesienia dla badań diagnostycznych i naukowych oraz swego rodzaju „kapsułę czasu” (zapis genomu najzdrowszych Polaków z początku XXI wieku). Baza to także swego rodzaju filtr wiarygodności informacji naukowej - będzie można skuteczniej przewidzieć, jakie problemy zdrowotne pojawią się, czy mogą pojawić u pacjenta lub jego potomstwa - i jak można im zapobiec. 

Dzięki bazie można się zorientować, na ile niebezpieczne są wykryte u nowo diagnozowanego pacjenta warianty genów. Wiele genów opisywanych w literaturze jako powodujące określone schorzenia wykryto u badanych seniorów, nie muszą zatem być przyczyną choroby. U niektórych osób 90+, których genomy przebadano, znaleziono na przykład warianty genów odpowiedzialnych za kardiomiopatię lub choroby oczu.

Są zresztą geny jednocześnie szkodliwe i korzystne. Wariant genu delta F508 powodujący mukowiscydozę rozpowszechnił się, ponieważ zwiększa odporność na gruźlicę o niektóre inne choroby zakaźne, jak dur brzuszny i cholera. Podobnie wśród Afrykanów częściej spotykane są geny powodujące anemię sierpowatą, co chroni przed malarią. Jest też wariant genu chroniący przed wirusem HIV.

Badania genetyczne stosowane są już między innymi w onkologii – można wcześniej ustalić, czy kosztowny i powodujący poważne skutki uboczne lek może pomóc choremu, czy należy spróbować innej terapii. Można także ustalić, jak pacjent zareaguje na leczenie depresji, wirusowego zapalenia wątroby typu C, obniżającą poziom cholesterolu simwastatynę czy leki zmniejszające krzepliwość. Da się określić podatność na działanie kofeiny, wykryć nietolerancję laktozy czy glutenu.

 W dalszej perspektywie możliwe będzie korygowanie wad genetycznych – przynajmniej w określonych tkankach. W Polsce prowadzone są już badania nad leczeniem dystrofii mięśniowych.

Koszty maleją

Prace nad poznaniem genomu człowieka (jego sekwencję opublikowano w roku 2003) trwały 13 lat i kosztowały 3 miliardy dolarów. W roku 2007 dokonano po raz pierwszy sekwencjonowania genomu pojedynczej osoby – co kosztowało 70 milionów dolarów. Nowe metody obniżyły koszt do 1000 dolarów, a w przyszłym roku prawdopodobnie spadnie on do 100. – Pojawiły się przenośne urządzenia, dzięki którym badanie można przeprowadzić na stacji kosmicznej czy podczas epidemii eboli w Afryce – mówiła dr Boguszewska –Chachulska.

Jak zaznaczają specjaliści, polska baza danych może się przydać nie tylko mieszkańcom Polski, ale także naszej części Europy oraz Polonii za granicą – na przykład w USA i Wielkiej Brytanii.