В геноме европейцев выявили «участки боли в спине»

Российские исследователи совместно с американскими, шведскими и голландскими коллегами проанализировали данные о нескольких сотнях человеческих геномов и выявили три варианта генов, наличие которых в несколько раз повышает вероятность хронических болей в спине. Хотя этот недуг является одной из основных причин увеличения числа лет жизни со сниженной трудоспособностью, данная работа, по сути, первая, в которой обстоятельно рассматриваются его генетические предпосылки. Научная статья опубликована в журнале PLoS Genetics.

Согласно одному из определений, хроническими болями в спине считаются такие, которые проявляются более трех месяцев подряд. (В других его вариантах могут быть приведены иные сроки.) Известно, что они наследуются: если у одного идентичного близнеца есть хронические боли в спине, то у другого они проявятся с вероятностью около 40 процентов. Однако исследования, где это болезненное состояние пытаются связать с конкретными вариантами генов, основаны на небольших выборках данных, и такие варианты в них ищут, исходя из списков генов-кандидатов.

Авторы обсуждаемой работы взяли очень широкую выборку. Они воспользовались данными баз PainOmics, CHARGE и UK Biobank. Все они содержат информацию о ДНК тысяч людей европейского происхождения. Полногеномный поиск ассоциаций (т.е. связей определенных вариантов генов с хронической болью в спине) провели в геномах 158 025 людей. Из них на хронические боли в спине жаловались 29 531. Для проверки найденных ассоциаций задействовали данные из UK BIobank о ДНК 283 752 человек, информация о которых не учитывалась во время их поиска. Из них боли в спине наблюдались у 50 915. Исследователи выявили среди представителей первой группы определенные варианты генов, ассоциированные с хроническими болями в спине, затем нашли их же у представителей «контрольной» группы, а потом посмотрели, страдали ли те, у кого их обнаружили, соответствующим недугом.

Так удалось выявить три варианта однонуклеотидных замен, значимо ассоциированных с хроническими болями в спине. Это rs12310519 в гене SOX5, rs7833174 между генами CCDC26 и GSDMC и rs4384683 в гене DCC. Интересно, что на состав белков, кодируемых указанными генами, первый и третий варианты замен не влияют, так как находятся в интронах — участках гена, информация с которых не попадает в финальную версию РНК-матрицы для синтеза белка.

Ген SOX5 участвует в формировании многих типов клеток опорно-двигательной системы, а конкретно однонуклеотидная замена rs12310519 ассоциирована с дегенерацией пояснично-крестцового отдела, выявляемой современными методами медицинской визуализации. Однонуклеотидная замена rs7833174 между CCDC26 и GSDMC лежит рядом с последовательностями, регулирующими развитие хондроцитов (клеток хрящевой ткани), остеобластов (основных клеток костной ткани) и некоторых типов астроцитов (клеток нейроглии, регулирующих питание нейронов и их активность). А rs4384683 в гене DCC в предыдущих полногеномных поисках ассоциаций связывали с симптомами депрессии. Некоторые однонуклеотидные полиморфизмы чаще встречали у страдающих хроническими болями в спине, но уровень значимости их связи с данным недугом оказался недостаточным. Для ряда полиморфизмов из этого списка ранее была установлена связь с высоким ростом.

Эта работа стала первой, где провели полногеномный поиск ассоциаций для хронической боли в спине. Новые исследования помогут выявить конкретные генетические механизмы, лежащие в основе этой патологии (причины таких болей еще до конца не установлены), и определить связи данного синдрома с процессами развития нервной и опорно-двигательной системы.

Российские исследователи совместно с американскими, шведскими и голландскими коллегами проанализировали данные о нескольких сотнях человеческих геномов и выявили три варианта генов, наличие которых в несколько раз повышает вероятность хронических болей в спине. Хотя этот недуг является одной из основных причин увеличения числа лет жизни со сниженной трудоспособностью, данная работа, по сути, первая, в которой обстоятельно рассматриваются его генетические предпосылки. Научная статья опубликована в журнале PLoS Genetics.

Согласно одному из определений, хроническими болями в спине считаются такие, которые проявляются более трех месяцев подряд. (В других его вариантах могут быть приведены иные сроки.) Известно, что они наследуются: если у одного идентичного близнеца есть хронические боли в спине, то у другого они проявятся с вероятностью около 40 процентов. Однако исследования, где это болезненное состояние пытаются связать с конкретными вариантами генов, основаны на небольших выборках данных, и такие варианты в них ищут, исходя из списков генов-кандидатов.

Авторы обсуждаемой работы взяли очень широкую выборку. Они воспользовались данными баз PainOmics, CHARGE и UK Biobank. Все они содержат информацию о ДНК тысяч людей европейского происхождения. Полногеномный поиск ассоциаций (т.е. связей определенных вариантов генов с хронической болью в спине) провели в геномах 158 025 людей. Из них на хронические боли в спине жаловались 29 531. Для проверки найденных ассоциаций задействовали данные из UK BIobank о ДНК 283 752 человек, информация о которых не учитывалась во время их поиска. Из них боли в спине наблюдались у 50 915. Исследователи выявили среди представителей первой группы определенные варианты генов, ассоциированные с хроническими болями в спине, затем нашли их же у представителей «контрольной» группы, а потом посмотрели, страдали ли те, у кого их обнаружили, соответствующим недугом.

Так удалось выявить три варианта однонуклеотидных замен, значимо ассоциированных с хроническими болями в спине. Это rs12310519 в гене SOX5, rs7833174 между генами CCDC26 и GSDMC и rs4384683 в гене DCC. Интересно, что на состав белков, кодируемых указанными генами, первый и третий варианты замен не влияют, так как находятся в интронах — участках гена, информация с которых не попадает в финальную версию РНК-матрицы для синтеза белка.

Ген SOX5 участвует в формировании многих типов клеток опорно-двигательной системы, а конкретно однонуклеотидная замена rs12310519 ассоциирована с дегенерацией пояснично-крестцового отдела, выявляемой современными методами медицинской визуализации. Однонуклеотидная замена rs7833174 между CCDC26 и GSDMC лежит рядом с последовательностями, регулирующими развитие хондроцитов (клеток хрящевой ткани), остеобластов (основных клеток костной ткани) и некоторых типов астроцитов (клеток нейроглии, регулирующих питание нейронов и их активность). А rs4384683 в гене DCC в предыдущих полногеномных поисках ассоциаций связывали с симптомами депрессии. Некоторые однонуклеотидные полиморфизмы чаще встречали у страдающих хроническими болями в спине, но уровень значимости их связи с данным недугом оказался недостаточным. Для ряда полиморфизмов из этого списка ранее была установлена связь с высоким ростом.

Эта работа стала первой, где провели полногеномный поиск ассоциаций для хронической боли в спине. Новые исследования помогут выявить конкретные генетические механизмы, лежащие в основе этой патологии (причины таких болей еще до конца не установлены), и определить связи данного синдрома с процессами развития нервной и опорно-двигательной системы.