Полногеномные исследования ассоциации (GWAS) выявили тысячи генетических вариантов, которые связаны с широким спектром заболеваний. Но эти исследования часто не позволяют установить, что именно генетический вариант вызывает конкретную черту или заболевание.
«Проблема заключалась в том, что многие из этих вариантов трудно интерпретировать», — сказал Джесси Энгрейц, бывший научный сотрудник Института Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда, а теперь доцент Стэнфордского университета. Генетические варианты еще труднее интерпретировать, когда они находятся в областях генома, которые не кодируют белки, например в областях, называемых энхансерами. Эти некодирующие элементы модулируют активность генов, которые часто расположены далеко от энхансера, и делают это по-разному в разных типах клеток.
Чтобы решить эту проблему, Энграйтц, работая в Broad вместе с сотрудниками Broad, разработал модель, которая предсказывает гены, которые энхансеры регулируют в определенных типах клеток. Теперь совместная работа , опубликованная сегодня в журнале Nature под руководством директора-основателя Engreitz и Broad Эрика Ландера (в отпуске), использовала эту модель для создания карт, которые соединяют энхансеры с их генами-мишенями в 131 типе клеток и тканях. Используя эти карты, команда связала более 5000 сигналов из исследований GWAS с почти 2250 генами по 72 признакам и заболеваниям, включая рак и болезни сердца.
«Теперь у нас есть возможность всесторонне изучить многие типы клеток и впервые сделать достаточно точные прогнозы того, что делают эти некодирующие энхансеры и варианты», — сказал Энграйтц.
Команда также показала, что их модель, названная моделью активности при контакте (ABC), точно предсказала, какие энхансеры содержат варианты риска воспалительного заболевания кишечника (IBD). Исследование предполагает возможный биологический механизм, лежащий в основе ВЗК, и закладывает основу для дальнейшего изучения регуляторных элементов при других заболеваниях.