Die Analyse identifiziert mehr als 275 Millionen bisher nicht gemeldete genetische Variationen

Eine Analyse der Genomdaten von fast 250.000 Teilnehmern des All of Us Research Program der National Institutes of Health hat mehr als 275 Millionen bisher nicht gemeldete genetische Variationen identifiziert, von denen fast 4 Millionen potenzielle gesundheitliche Folgen haben.

Die Daten wurden am 19. Februar in der Zeitschrift veröffentlicht Naturstellt eine Forschungsressource dar, die in ihrem Umfang und ihrer Vielfalt beispiellos ist, da 77 % der Teilnehmer in der Vergangenheit in der biomedizinischen Forschung unterrepräsentiert waren und 46 % unterrepräsentierten rassischen und ethnischen Minderheiten angehören.

„Gemeinsam gehen wir davon aus, dass diese Arbeit das Versprechen der Präzisionsmedizin für alle Amerikaner weiter vorantreiben wird. Es ist ein bedeutender Schritt, um die Gesundheit der vielfältigen Bevölkerung der Vereinigten Staaten anzugehen“, sagte der korrespondierende Autor des Papiers, Alexander Bick, MD, Ph. D., vom Vanderbilt University Medical Center.

All of Us ist ein historischer Versuch, Genom- und Gesundheitsdaten von einer Million oder mehr Menschen mit sehr unterschiedlichem Hintergrund zu sammeln. VUMC, das Pionierarbeit bei Studien über genetische Beiträge zu Krankheiten geleistet hat und erklärt, warum Menschen unterschiedlich auf Medikamente reagieren, leitet das All of Us Data and Research Center.

Historisch gesehen wurden in der biomedizinischen und genomischen Forschung Menschen vertreten, die überwiegend europäischer genetischer Abstammung sind. Der Ausschluss großer Personengruppen aus diesen Studien hat es schwierig gemacht, ein umfassendes Verständnis der menschlichen Gesundheit zu erlangen.

Infolgedessen spiegeln Schätzungen der kumulativen Wirkung mehrerer genetischer Varianten, sogenannte polygene Risikoscores, möglicherweise nicht genau das tatsächliche Risiko für die Entwicklung bestimmter Krankheiten in unterrepräsentierten Gruppen wider.

In einem Begleitpapier, das am 19. Februar veröffentlicht wurde Naturmedizinbeschreiben Forscher des Electronic Medical Records and Genomics (eMERGE) Network, wie sie die All of Us Researcher Workbench nutzten, um polygene Risikoscores für 10 häufige Erkrankungen, darunter Diabetes, Herzerkrankungen und Prostatakrebs, bei 25.000 Personen unterschiedlicher Abstammung zu kalibrieren.

Diese solide Bewertung der Risikobewertungen über mehrere genetische Abstammungen hinweg wäre ohne den Zugriff auf den äußerst vielfältigen Datensatz „All of Us“ nicht möglich gewesen, stellten die Forscher fest.

Das eMERGE-Netzwerk wurde 2007 vom National Human Genome Research Institute des NIH ins Leben gerufen, um DNA-Biorepositorien mit elektronischen Gesundheitsdatensystemen (EHR) für groß angelegte Genforschung mit hohem Durchsatz zu verbinden. VUMC hat als Netzwerkstandort und als nationales Koordinierungszentrum seit der Gründung des Netzwerks eine wichtige Rolle bei eMERGE gespielt.

Die Rekrutierung von All of Us-Teilnehmern begann im Mai 2018. Bis heute haben mehr als 500.000 Teilnehmer zugestimmt, ihre EHRs weiterzugeben, körperliche Messungen und andere gesundheitsbezogene Informationen bereitzustellen und mindestens eine Bioprobe, beispielsweise eine Blutprobe, zur Aufbewahrung gespendet in einer der Biobanken des Programms.

In Zusammenarbeit mit Verily, der Life-Science-Tochtergesellschaft der Google-Muttergesellschaft Alphabet Inc., und dem Broad Institute of MIT and Harvard entwickelte VUMC Prozesse zur Bereinigung, Anonymisierung und Standardisierung der von Teilnehmern gesammelten Daten und baute Tools und Cloud-Computing-Kapazitäten auf um sicherzustellen, dass die Daten zugänglich und sicher sind.

Im Jahr 2020 brachte das Programm die Beta-Version seiner cloudbasierten Forschungsplattform namens Researcher Workbench auf den Markt. Der Zugriff steht registrierten Forschern offen, die mit Institutionen verbunden sind, die mit All of Us eine Datennutzungs- und Registrierungsvereinbarung unterzeichnet haben.

Im Februar 2024 verfügten 680 Institutionen über Vereinbarungen, die es mehr als 8.900 registrierten Forschern ermöglichten, an mehr als 8.400 Projekten zu arbeiten. Im Jahr 2022 begann das Programm außerdem damit, gesundheitsbezogene genetische Forschungsergebnisse mit Teilnehmern zu teilen, die sich dafür entscheiden, diese zu erhalten. Zu diesen Ergebnissen gehören ein Bericht über Erbkrankheiten und ein Bericht über „Medizin und Ihre DNA“.

Bis Januar 2024 wurden etwa 200.000 Teilnehmer zur Überprüfung ihrer Ergebnisse eingeladen, und etwa die Hälfte von ihnen hat diese Einladung angenommen. Teilnehmer, die ihre gesundheitsbezogenen DNA-Ergebnisse erhalten möchten, können ein Treffen mit einem genetischen Berater vereinbaren, um die Ergebnisse zu besprechen.

In ihrer Schlussfolgerung sagten Bick und seine Kollegen voraus, dass ihre Partnerschaft mit den All of Us-Teilnehmern es Wissenschaftlern ermöglichen wird, „über die groß angelegte Genomentdeckung hinauszugehen und die Konsequenzen der Implementierung genomischer Medizin in großem Maßstab zu verstehen“ – auf der Ebene des Einzelnen.