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# 生物学 # 生物情報学

遺伝子研究におけるより公正な未来

「All of Us」プログラムは、健康研究におけるインクルーシビティを目指しているよ。

Shivam Sharma, Shashwat Deepali Nagar, Priscilla Pemu, Stephan Zuchner, Leonardo Mariño-Ramírez, Robert Meller, I. King Jordan

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遺伝学研究における多様性 遺伝学研究における多様性 てる。 Us」プログラムが健康研究の風景を一新し 「All of
目次

遺伝学研究の世界は、もっと公平にしようと頑張ってる。これまで、この分野のほとんどの研究が欧州系の人々に焦点を当ててきたから、この偏りは進歩を妨げるだけじゃなく、健康の発見を多様なグループに応用するのも難しくしちゃってる。このギャップを埋めるために、アメリカでは「All of Us」っていう大きなプロジェクトが始まった。このプログラムは、幅広い人々から健康データを集めて、みんなが最新の医療科学の恩恵を受けられるようにすることを目指してる。

All of Us プログラムって何?

All of Usは大規模な研究プロジェクトだよ。冒険の話じゃなくて、人々の健康、遺伝子、環境に関する情報を集めるって感じ。様々なバックグラウンドをカバーした豊富なリソースを作るのが目標。少数派のグループに焦点を当てることで、遺伝学研究のギャップを埋めて、誰もが医療の進歩の恩恵を受けられるようにしようとしてるんだ。

全国から参加者が集まって、自分の遺伝子や健康データを共有してる。プログラムはしっかり計画されていて、関わる全員の安全とプライバシーを守るための厳しいガイドラインがある。まるで健康クラブみたいだけど、運動する代わりにみんなが科学に貢献してるって感じ。

研究の目的

今回の研究は、All of Usの参加者の遺伝的祖先の構成を調べることが目的。3つの主要な目標に焦点を当ててるよ:

  1. 人口構造の確認:つまり、遺伝子に基づいて異なるグループの人々がどれくらい関連してるかを見極めること。
  2. 遺伝的祖先の特徴づけ:参加者の祖先がどこから来たのか、今住んでる場所だけじゃなくて見ていくこと。
  3. 変化の追跡:遺伝的祖先がアメリカのどこにいるかによってどう変わるかを調べること。

だから、自分の家系図が複雑だと思ってたら、遺伝子の話を聞いたらびっくりするかも!

参加者とデータ収集

All of Usは、多様な参加者を含めたいと思ってる。アメリカに住んでいる18歳以上の大人に参加を呼びかけてるけど、残念ながら18歳未満や弱い立場にいる人たち(例えば、囚人)は参加できないんだ。

参加者は、自分のデータを共有することに同意してて、それには健康記録や生活に関するアンケート、遺伝情報が含まれてる。大きなお願いに聞こえるかもしれないけど、プライバシーと権利を最大限に尊重しながら行われてるんだ。

遺伝データの収集

この研究では、参加者から提供された遺伝情報を分析したよ。特別な技術を使って、たくさんの遺伝マーカーをキャッチするんだ。まるで知らなかったいとこの大集まりのスナップショットを撮るみたいに。

All of Usの参加者の遺伝データをグローバルなリファレンスデータセットと組み合わせて、遺伝が世界中のさまざまなバックグラウンドの人たちとどう比較されるかを見てるんだ。これで、参加者が遺伝的にどんな人たちなのかが分かりやすくなるんだ。

人口構造の理解

研究者たちは遺伝データを見て、参加者がどうグループ化されるかを調べたよ。そこで面白いことがわかったんだ:人々は共通の遺伝的特徴に基づいて集まることがよくあるんだ。友達を選ぶ代わりにDNAが選ぶようなもんだね!

高度な分析方法を使って、科学者たちは7つの主要なグループを特定した。それぞれのグループには独自の遺伝的アイデンティティがあって、All of Usの参加者の多様性を反映しているんだ。

遺伝的祖先の推測

次は、参加者の祖先がどこから来たのかを理解するワクワクする部分だ。研究者たちは遺伝パターンを詳しく調べて、参加者に代表される異なる祖先の割合を推測したよ。

例えば、ある参加者はアフリカの祖先が多いかもしれないし、別の人は欧州やアジアのルーツが混ざっているかもしれない。研究者たちは、こういった祖先をマッピングするために、グローバルな研究からのリファレンス人口を使った。まるで世界中から集めたパズルのピースを組み合わせるような感じだね。

地理的パターン

面白い発見の一つは、遺伝的祖先が地理によってどう変わるかってこと。研究者たちは、アメリカ全土での異なる祖先の分布を調べたよ。

例えば、アフリカの祖先は南東部に集中してることが多いけど、アメリカの祖先は南西部によく見られる。一方、欧州の祖先はほぼどこでも散らばっていて、北部の州には特に多いんだ。

要するに、もし遺伝的祖先に基づいたアメリカの地図を描いたら、色とりどりのパッチワークキルトみたいになるかも。それぞれのブロックが異なるバックグラウンドを表してるんだ。

年齢と遺伝の多様性

この研究のもう一つの興味深い側面は、年齢が遺伝的祖先とどう関係しているかってこと。研究者たちはトレンドに気づいたんだ:若い参加者は年配の参加者と比べて、より多様な祖先を持っていることが多い。

つまり、時間が経つにつれて、私たちの家系図はよりコンプレックスになっていくってこと。だから、自分の家族の遺産が複雑だと思ってたら、次の世代が来るまで待ってみて!

研究の多様性の重要性

All of Usプログラムは、健康研究に多様性が必要だってことを体現してる。多くのバックグラウンドからのユニークなデータをもとに、健康の結果を改善し、特定のグループが直面している医療のアクセスや治療の違いを減らすことを目指してるんだ。

これは、シチューを作るのに似てる:バラエティ豊かな材料があればあるほど、スープはよりリッチになる。このアプローチは、すべての人が医療の進歩の恩恵を受けられる健康な未来を作ることを目指してる。

未来の課題

でも、わくわくする展望の裏には、解決すべき課題もあるよ。現在の遺伝的祖先を分析する方法は遅いことがあり、All of Usを通じて集められた膨大なデータを扱うのは大変なんだ。

そのために、研究者たちはRyeアルゴリズムのようなより早く解析するツールを開発した。この迅速な推測のプロセスは、研究結果を効率的に活用できるようにするためには重要なんだ。

結論

All of Usプログラムは、より包括的で代表的な健康研究アプローチへの道を切り開いてる。遺伝データの分析と祖先の理解を通じて、研究者たちは参加者グループの豊かさを明らかにしていて、これまでに見たことのないようなものになってる。

多様なバックグラウンドからのストーリーを集めることで、私たちは精密医療が誰にでも届く未来に近づいている。これは単なる医療の改善だけじゃなく、誰もが席を持ち、遺伝学についてピザを分け合いながら話し合うことができるようにするための作業なんだ。

一歩一歩進むことで、All of Usプログラムは研究における長年の偏見に挑戦してる。遺伝学は自分たちを理解するだけじゃなく、未来の世代のための道を切り開くことを思い出させてくれる。多様性を受け入れることで、私たちはやっと全ての人に本当に役立つ医療システムに向けて進むことができるんだ。

オリジナルソース

タイトル: Genetic ancestry and population structure in the All of Us Research Program cohort

概要: The NIH All of Us Research Program (All of Us) aims to build one of the worlds most diverse population biomedical datasets in support of equitable precision medicine. For this study, we analyzed participant genomic variant data to assess the extent of population structure and to characterize patterns of genetic ancestry for the All of Us cohort (n=297,549). Unsupervised clustering of genomic principal component analysis (PCA) data revealed a non-uniform distribution of genetic diversity and substantial population structure in the All of Us cohort, with dense clusters of closely related participants interspersed among less dense regions of genomic PC space. Supervised genetic ancestry inference was performed using genetic similarity between All of Us participants and global reference population samples. Participants show diverse genetic ancestry, with major contributions from European (66.4%), African (19.5%), Asian (7.6%), and American (6.3%) continental ancestry components. Participant genetic similarity clusters show group-specific genetic ancestry patterns, with distinct patterns of continental and subcontinental ancestry among groups. We also explored how genetic ancestry changes over space and time in the United States (US). African and American ancestry are enriched in the southeast and southwest regions of the country, respectively, whereas European ancestry is more evenly distributed across the US. The diversity of All of Us participants genetic ancestry is negatively correlated with age; younger participants show higher levels of genetic admixture compared to older participants. Our results underscore the ancestral genetic diversity of the All of Us cohort, a crucial prerequisite for genomic health equity.

著者: Shivam Sharma, Shashwat Deepali Nagar, Priscilla Pemu, Stephan Zuchner, Leonardo Mariño-Ramírez, Robert Meller, I. King Jordan

最終更新: Dec 22, 2024

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.21.629909

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.21.629909.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

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