Серповидно-клеточная анемия наиболее распространена в Африке, и только в Танзании ежегодно рождается до 11000 детей с этим заболеванием. Тем не менее, большая часть того, что известно о генетической основе этого унаследованного заболевания, получено из исследований африканско-карибских популяций, проживающих в США или Великобритании.
В популяциях афроамериканцев генетические вариации могут влиять на способность продуцировать гемоглобин плода на целых 50 процентов, но сведения об этом эффекте в популяциях Восточной Африки скудны. Сотрудничество между исследовательскими группами в Танзании и Великобритании применило мощь методов полногеномной ассоциации к геномам 1213 человек в Танзании, чтобы подтвердить, действуют ли те же самые вариации в популяции Восточной Африки, и выявить возможные новые.
Серповидно-клеточная анемия – болезненное и инвалидизирующее заболевание, вызванное вариациями в гене, участвующем в производстве гемоглобина взрослого человека. Но люди с более высоким уровнем фетальной формы гемоглобина в кровотоке страдают меньше. Это первое крупномасштабное геномное исследование, проведенное в Танзании, выявило ряд областей в геноме, которые, по всей видимости, влияют на уровень гемоглобина плода, и послужат ориентиром для будущих исследований африканского населения.
"Проведя крупномасштабное исследование ассоциаций по всему геному, мы впервые смогли точно определить распространенность генетических вариантов, участвующих в серповидно-клеточной анемии в популяции Танзании, и сравнить ее с другими популяциями," говорит Сиана Нкья Мтатиро, соавтор статьи из Университета здравоохранения и смежных наук Мухимбили. "Мы также выявили дополнительные варианты, которые теперь могут быть дополнительно изучены исследовательским сообществом в поисках методов лечения серповидноклеточной анемии у пациентов в Африке и во всем мире."
Исследование подтвердило связь генетических вариаций рядом с генами BCL11A и HBS1L-MYB с серповидно-клеточной анемией в популяции Танзании, но обнаружило, что вариации HBB, которые связаны с заболеванием в афроамериканских популяциях, не являются значительными в популяциях Восточной Африки. Кроме того, исследование намекало на дополнительные ассоциации, требующие подтверждения в других популяциях.
"Нам не удалось подтвердить какие-либо наши новые наводящие ассоциации на группу образцов из Великобритании, которые мы использовали для сравнения. Это говорит о том, что нам нужны более масштабные исследования, чтобы более полно понять генетику этого расстройства," говорит Джефф Барретт, старший автор из Wellcome Trust Sanger Institute.
Работа была совместными усилиями, основанными на навыках и методах, разработанных командами из Танзании и Великобритании, а также на свободном обмене информацией между ними. Образцы были собраны в Танзании и генотипированы в Институте Сэнгера, сканирование всего генома было проведено британской командой, а последующий анализ данных был проведен африканскими исследователями.
"Эта работа демонстрирует, как ученые в Африке могут сотрудничать друг с другом и с коллегами в Европе, чтобы лучше понять геномный ландшафт здоровья и болезней в Африке, колыбели человечества," говорит Джули Макани, старший автор исследования из Университета здравоохранения и смежных наук Мухимбили. "Мы надеемся, что наш подход может быть использован в качестве модели для других исследователей, работающих над пониманием генетических основ здоровья и болезней в Африке."
Исследование проводилось при поддержке Wellcome Trust, который поощряет сотрудничество между исследователями на разных континентах с целью применения передовых геномных методов в странах с низким и средним уровнем дохода. Финансируемые целевым фондом исследования в этой области направлены на улучшение нашего понимания болезней, которыми в противном случае можно было бы пренебречь.
"Это важный вклад в исследования серповидно-клеточной анемии, который наглядно демонстрирует, как может быть достигнуто успешное сотрудничество в области геномных исследований – в данном случае между исследователями из Танзании и Wellcome Trust Sanger Institute," говорит Джимми Уитворт, глава отдела здоровья населения Wellcome Trust. "Результаты этого исследования станут прочной основой для дальнейших исследований генетической основы серповидно-клеточной анемии и потенциальных возможностей лечения в странах Африки к югу от Сахары."