В 2013 Всемирная организация здравоохранения оценила, что во всем мире 584 000 человек умерли от малярии, 90% которой были детьми при пяти проживании в Африке, в то время как 198 миллионов были заражены.Исследование проводилось MalariaGEN, международной сетью распространения ученых и клиницистов через Африку, Азию и другие местные для малярии области мира, в основном финансируемого Wellcome Trust. В этом исследовании они проанализировали данные из восьми различных африканских стран: Буркина-Фасо, Камерун, Гана, Кения, Малави, Мали, Гамбия и Танзания.Чтобы определить новое местоположение, исследователи выполнили исследование ассоциации всего генома (GWAS), которое сравнило ДНК 5 633 детей с тяжелой малярией с ДНК 5 919 детей без тяжелой малярии.
Они тогда копировали свои ключевые результаты еще в 14 000 детей.Новое местоположение, которое они определили, около группы генов, которые кодируют для белков, названных ‘glycophorins’, которые вовлечены во вторжение паразита малярии в эритроциты.
Хотя много различных мест сопротивления малярии постулировались за эти годы, это – один из очень немногих, которые противостояли строгому тестированию в большом многоцентровом исследовании; другие включают гены для серповидного эритроцита и группы крови O.Особенно сильно защитный вариант, известный в генетике как ‘аллель’, был найден обычно среди детей в Кении в Восточной Африке. Наличие этой аллели снижает риск тяжелой малярии приблизительно на 40% в кенийских детях с немного меньшим эффектом через все другое изученное население. Авторы размышляют, что это различие между населением могло произойти из-за генетических особенностей местного паразита малярии в Восточной Африке.
Исследователи знали в течение многих десятилетий, что glycophorin группа генов очень переменная, но не было возможно показать, что эта наследственная изменчивость была ответственна за защиту людей против тяжелой малярии. Теперь, с улучшенной методологией GWAS и способностью собрать образцы со всех концов различных африканских стран, исследователи лучше способны понять сложность в образцах ДНК и, кардинально, точно измерить их эффекты на уровне человека сопротивления болезни.Интригующе, новое генетическое местоположение сопротивления находится в области генома, где люди и шимпанзе, как было известно, разделили конкретные комбинации вариантов ДНК, известных как haplotypes. Это указывает, что часть изменения, замеченного в современных людях, присутствовала в течение миллионов лет.
Открытие также предполагает, что эта область генома – предмет ‘балансирующего выбора’.Балансирование выбора происходит, когда конкретный генетический вариант развивается, потому что это присуждает пользу для здоровья, но это несет только пропорция населения, потому что у этого также есть разрушительные последствия. Классический пример – ген серповидного эритроцита – люди с одной копией гена сильно защищены от малярии, но те с двумя копиями гена развивают опасное для жизни условие, известное как серповидно-клеточная анемия.
Профессор Доминик Квиэтковский, один из ведущих авторов статьи, от Института Wellcome Trust Sanger и Центра Wellcome Trust Человеческой Генетики, сказал: «Мы можем теперь сказать, недвусмысленно, что наследственная изменчивость в этой области генома человека обеспечивает надежную защиту против тяжелой малярии в реальных параметрах настройки, имея значение к тому, живет ли ребенок или умирает.«Эти результаты указывают, что балансирование выбора и сопротивления малярии является глубоко переплетенными темами в нашей древней эволюционной истории.«Это новое местоположение сопротивления особенно интересно, потому что оно находится так близко к генам, которые являются привратниками для оборудования для вторжения паразита малярии.
Мы теперь должны бурить землю в этом местоположении, чтобы характеризовать эти сложные образцы наследственной изменчивости более точно и понять молекулярные механизмы, по которым они действуют».Профессор Огобара К. Думбо один из соавторов от Малярии Научно-исследовательский и Учебный центр в Университете Бамако в Мали, сказал: «Этот тип открытия сделан возможным сильным сотрудничеством между следователями малярии в полевых и северных сотрудниках, у которых есть технологическая платформа и возможность проанализировать большие данные.«Эти результаты обеспечивают новое понимание человека и плазмодия генетическое взаимодействие, которые определены их коэволюцией. То, как эти результаты могли использоваться в параметрах настройки здравоохранения как маркер человека и риск населения инфекции малярии, является следующим шагом.
Применение результатов таким образом только будет возможно по образованию критическая масса африканских ученых в геномике и большом управлении данными и анализе. Оба обращены Консорциумом MalariaGEN и следующими ДЕЛЬТАМИ Wellcome Trust Африканские программы».Профессор Кевин Марш, соавтор исследования из Программы исследования Kemri-Wellcome в Килифи, Кения, сказал: «Эта работа – превосходный пример того, как подлинное крупномасштабное сотрудничество может насладиться силой современной геномной науки. Риск заражения тяжелой малярией оказывается сильно связанным с процессом, которым паразит малярии получает вход в человеческий эритроцит.
Это исследование усиливает аргумент в пользу сосредоточения на стороне малярии человеческого паразитом взаимодействия в нашем поиске новых кандидатов вакцины».