African Genome Variation Project – Wellcome Sanger Institute

Background

Gli studi genetici sulle malattie umane sono più difficili da eseguire in Africa

Negli ultimi anni, ci sono stati grandi progressi negli studi che mirano a indagare le basi genetiche delle malattie umane nelle popolazioni europee. Progetti come l’International HapMap Project hanno rivoluzionato gli studi genetici nelle popolazioni europee e dell’Asia orientale. Ci sono tre fattori principali che contribuiscono ai progressi nell’indagine delle basi genetiche delle malattie umane: la disponibilità di tecnologie di genotipizzazione ad alta precisione e ad alto rendimento, campioni di grandi dimensioni e una migliore comprensione della variazione della sequenza del genoma umano. Tuttavia, studi simili nell’Africa sub-sahariana devono ancora essere condotti.

Quando gli esseri umani si riproducono, i cromosomi ancestrali vengono spezzati e rimescolati attraverso eventi di ricombinazione in ogni generazione. Tuttavia, alcuni segmenti di DNA non vengono frammentati e sono condivisi tra più individui. Questi segmenti sono chiamati aplotipi e possono essere utilizzati per cercare i geni associati a una specifica malattia. Gli aplotipi variano in lunghezza e possono essere associati alla protezione o all’aumento del rischio di malattia.

Gli uomini di oggi discendono da antenati che vivevano in Africa oltre 150.000 anni fa. Quando le popolazioni umane sono migrate fuori dall’Africa, hanno portato con loro parte, ma non tutta, la variazione genetica ancestrale, e di conseguenza, le varianti genetiche viste fuori dall’Africa tendono ad essere sottoinsiemi delle varianti genetiche viste in Africa, e quindi la diversità genetica o eterogeneità è maggiore in Africa che in Europa. La lunga storia demografica e la variabilità all’interno e tra le popolazioni africane significa che ci sono più aplotipi, e di lunghezza inferiore, da analizzare rispetto alle popolazioni europee. Di conseguenza, molti europei condividono un aplotipo della malattia indipendentemente dal luogo di provenienza. Al contrario, la frequenza di un aplotipo associato ad una malattia in Africa può dipendere dal paese e dal gruppo etnico di un individuo. Quando si studia la base genetica della malattia, i lunghi aplotipi conservati visti nelle popolazioni europee significano che è più facile identificare quelli associati al rischio di malattia o alla protezione rispetto alle popolazioni africane, ma comporta anche l’inconveniente che è più difficile individuare il gene che conferisce questo rischio o protezione all’interno di un aplotipo europeo poiché la regione da analizzare è più lunga.

Inoltre, poiché le popolazioni europee sono geneticamente molto simili, è stato relativamente semplice combinare i dati di diversi studi per ottenere un set di dati abbastanza grande da eseguire meta-analisi abbastanza potenti. La diversità sia all’interno che tra le popolazioni africane significa che combinare i dati degli studi di queste popolazioni è più difficile. Infine, la maggior parte dei chip commerciali che usiamo per il sequenziamento sono stati sviluppati utilizzando campioni che sono per la maggior parte di origine non africana ed è improbabile che coprano una proporzione significativa delle varianti genetiche comuni nelle popolazioni africane.