Новые данные о генетической природе сахарного диабета

Американские ученые выявили три редко встречающихся генетических полиморфизма, которые влияют на синтез инсулина в организме человека. Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature Genetics, содержат новые данные о генетических причинах развития сахарного диабета.

Сахарный диабет, которым только в США страдает 25 млн. человек, развивается при неспособности организма вырабатывать или воспринимать гормон инсулин. Ученые предполагают, что причиной развития сахарного диабета являются генетические нарушения сразу в нескольких генах, а вероятность его возникновения определяется взаимодействием этих генов с состоянием здоровья человека и особенностями его образа жизни.

По мнению Карена Мохлке (Karen Mohlke), доцента генетики из Школы Медицины при Университете Северной Каролины (University of North Carolina School of Medicine, США), участвовавшего в новом исследовании, изучение редко встречающихся генетических полиморфизмов помогает ученым установить механизмы, с помощью которых гены влияют на состояние здоровья человека и развитие у него заболеваний. По его словам, результаты нового исследования позволили определить значение полиморфизмов генов в процессинге и секреции инсулина.

Американские ученые использовали данные, которые были получены в крупномасштабном исследовании состояния здоровья населения, проведенном специалистами из Университета Восточной Финляндии (University of Eastern Finland, Финляндия). Они проанализировали клинические и лабораторные данные (включая результаты генетических исследований) из историй болезни 8229 мужчин, проживающих в Финляндии. Статистическая обработка результатов исследования проводилась под руководством Джероена Хьюге (Jeroen Huyghe) из Университета Мичигана в Энн Арбор (University of Michigan, США).

В данном исследовании впервые при проведении генетического анализа было использовано экзомное секвенирование (определение последовательности ДНК только белок-кодирующих участков генома), что гораздо дешевле полногеномного секвенирования. Этот метод позволяет ученым проводить быстрый скрининг образцов ДНК на известные полиморфизмы в специфических генах и, кроме того, он высокоэффективен при необходимости выявления редких полиморфизмов.

Результаты исследования показали, что полиморфизмы в трех генах – TBC1D30, KANK1 и PAM – связаны с нарушением синтеза и процессинга инсулина в организме человека. Установленная взаимосвязь прослеживалась даже у пациентов без сахарного диабета. Таким образом, наличие полиморфизмов в генах TBC1D30, KANK1 и PAM может служить фактором предрасположенности к развитию у человека сахарного диабета.

Экзомное секвенирование позволило ученым прогенотипировать 8 тыс. человек. По словам Карен Мохлке, этот метод генетического анализа будет полезен при необходимости выявления редко встречающихся генетических полиморфизмов, ассоциированных с различными заболеваниями, включая ожирение и рак.

В будущем ученые планируют продолжать изучать механизмы, приводящие к развитию сахарного диабета у пациентов с различными генетическими полиморфизмами. Они также надеются, что результаты их исследований послужат примером для других ученых, которые начнут применять метод анализа экзома с целью определения генетических факторов, обусловливающих развитие других заболеваний со сложным патогенезом.

По материалам University of North Carolina School of Medicine

Оригинальная статья:
Jeroen R Huyghe, Anne U Jackson, Marie P Fogarty, Martin L Buchkovich, Alena Stančáková, Heather M Stringham, Xueling Sim, Lingyao Yang, Christian Fuchsberger, Henna Cederberg, Peter S Chines, Tanya M Teslovich, Jane M Romm, Hua Ling, Ivy McMullen, Roxann Ingersoll, Elizabeth W Pugh, Kimberly F Doheny, Benjamin M Neale, Mark J Daly, Johanna Kuusisto, Laura J Scott, Hyun Min Kang, Francis S Collins, Gonçalo R Abecasis, Richard M Watanabe, Michael Boehnke, Markku Laakso, Karen L Mohlke. Exome array analysis identifies new loci and low-frequency variants influencing insulin processing and secretion. Nature Genetics, 2012; DOI: 10.1038/ng.2507