Больница и производитель лекарств переходят к созданию обширной базы данных ДНК жителей Нью-Йорка

На этой неделе система здравоохранения Mount Sinai начала работу по созданию обширной базы данных генетической информации о пациентах, которую могут изучать исследователи и крупная фармацевтическая компания.

Цель состоит в том, чтобы найти методы лечения заболеваний, начиная от шизофрении и заканчивая заболеваниями почек, но усилия по сбору генетической информации о многих пациентах, собранной во время обычных заборов крови, также могут вызвать проблемы с конфиденциальностью.

Данные будут анонимными, и Mount Sinai заявила, что не собирается делиться ими с кем-либо, кроме исследователей. Но потребительские или генеалогические базы данных, полные генетической информации, такие как Ancestry.com и GEDmatch, использовались детективами в поисках генетических улик, которые могли бы помочь им раскрыть старые преступления.

Обширные наборы генетических последовательностей могут открыть новое понимание многих болезней, а также проложить путь к новым методам лечения, говорят исследователи из Mount Sinai. Но единственный способ собрать эти исследовательские базы данных — сначала убедить огромное количество людей согласиться на секвенирование их геномов.

Исследователи надеются, что помимо погони за следующим прорывным лекарством, база данных в сочетании с медицинскими картами пациентов даст новое представление о том, как взаимодействие между генетическими и социально-экономическими факторами, такими как бедность или загрязнение воздуха, может влиять на здоровье людей.

«Это действительно трансформирует», — сказал Александр Чарни, профессор Медицинской школы Икана на горе Синай, курирующий проект.

Система здравоохранения надеется в конечном итоге собрать базу данных генетических последовательностей для 1 миллиона пациентов, что означает включение примерно одного из каждых 10 жителей Нью-Йорка. По словам пресс-секретаря больницы Карин Эскенази, работа началась на этой неделе.

Это не первая попытка Mount Sinai создать базу данных генетики. Вот уже 15 лет Mount Sinai медленно создает банк биологических образцов, или биобанк. называется Биоме, на данный момент имеется около 50 000 последовательностей ДНК. Тем не менее, исследователи были разочарованы медленным темпом, который они связывают с громоздким процессом, который они используют для получения согласия и регистрации пациентов: многочисленные опросы и длительные беседы один на один с сотрудником Mount Sinai, которые иногда длятся 20 минут. по словам доктора Гириша Надкарни с горы Синай, который руководит проектом вместе с доктором Чарни.

Большая часть этого процесса согласия уходит на второй план. Mount Sinai отказалась от медицинских обследований и свела процедуру к наблюдению короткое видео и предоставление подписи. На этой неделе он начал пытаться зарегистрировать большинство пациентов, которые сдавали анализы крови в рамках своей обычной помощи.

В стране уже существует ряд крупных программ биобанков. Но тот, который хочет построить Mount Sinai Health System, станет первым крупномасштабным проектом, в котором примут участие в основном жители Нью-Йорка. Программа вполне может ознаменовать сдвиг в том, как многие жители Нью-Йорка думают о своей генетической информации, от чего-то частного или неизвестного к тому, что они пожертвовали для исследований.

Проект будет включать в себя секвенирование огромного количества образцов ДНК, что может стоить десятки или даже сотни миллионов долларов. Чтобы избежать этих затрат, Mount Sinai заключила партнерское соглашение с Regeneron, крупной фармацевтической компанией, которая будет выполнять фактическую работу по секвенированию. Взамен компания получит доступ к генетическим последовательностям и частичным медицинским записям каждого участника, по словам врачей Mount Sinai, ведущих программу. Mount Sinai также намерена делиться данными с другими исследователями.

Хотя исследователи Mount Sinai имеют доступ к анонимным электронным медицинским записям каждого пациента, который участвует, данные, передаваемые Regeneron, будут более ограниченными, согласно Mount Sinai. Компания может получить доступ к диагнозам, лабораторным отчетам и показателям жизнедеятельности.

В сочетании с медицинскими записями большие наборы генетических данных могут помочь исследователям в поиске редких мутаций, которые либо тесно связаны с определенным заболеванием, либо могут защитить от него.

Еще неизвестно, сможет ли Mount Sinai, одна из крупнейших больничных систем города, достичь своей цели по включению миллиона пациентов в программу, которую больница называет «Программой открытий для здоровья Mount Sinai Million Health». Если это произойдет, полученная база данных станет одной из крупнейших в стране, наряду с базой данных, управляемой Министерством по делам ветеранов США, а также проектом Национального института здравоохранения, целью которого в конечном итоге является зачисление 1 миллиона американцев. это в настоящее время далеко не скоро.

(Эти два правительственных проекта включают секвенирование всего генома, которое раскрывает полный состав ДНК человека; проект Mount Sinai секвенирует около 1 процента генома каждого человеканазываемый экзомом.)

Regeneron, который в последние годы стал широко известен благодаря своему эффективному лечению Covid-19 моноклональными антителами, секвенировал и изучил ДНК примерно 2 миллионов «пациентов-добровольцев», в основном в рамках сотрудничества с системами здравоохранения и крупным биобанком в Великобритании. компания.

Но количество пациентов, которых Mount Sinai надеется зарегистрировать, в сочетании с их расовым и этническим разнообразием, а также разнообразием жителей Нью-Йорка в целом, выделят его из большинства существующих баз данных.

«Масштаб и тип открытий, которые мы все сможем сделать, сильно отличаются от того, что было возможно до сегодняшнего дня с помощью небольших исследований», — сказал доктор Арис Барас, старший вице-президент Regeneron.

По словам доктора Бараса, люди европейского происхождения, как правило, чрезмерно представлены в наборах геномных данных, что означает, например, что генетические тесты, которые люди проводят для выявления риска развития рака, гораздо лучше приспособлены к генетическим вариантам, которые распространены среди белых больных раком.

«Если вы не европейского происхождения, информации о вариантах и ​​генах меньше, и в результате вы не получите такого хорошего генетического теста», — сказал доктор Барас.

Система здравоохранения Mount Sinai, в которую входят семь больниц в Нью-Йорке, принимает около 1,1 миллиона пациентов в год и обслуживает более 3 миллионов амбулаторных посещений врачей. Доктор Чарни подсчитал, что больничная система ежегодно берет кровь не менее 300 000 пациентов, и он ожидал, что многие из них согласятся на использование своей крови для генетических исследований.

По его словам, уровень регистрации для такого сбора данных обычно высок — около 80 процентов. «Итак, математика подтверждается. Мы должны быть в состоянии добраться до миллиона».

Марк Герштейн, профессор биомедицинской информатики в Йельском университете, сказал, что нет никаких сомнений в том, что наборы геномных данных способствовали великим медицинским открытиям. Но он сказал, что все равно не будет участвовать в этом сам, и призвал людей задуматься о том, может ли когда-нибудь добавление их ДНК в базу данных повлиять на их внуков.

«Я склонен к беспокойству», — сказал он.

По его словам, наши коллективные знания о мутациях и о том, с какими заболеваниями они связаны, будь то болезнь Альцгеймера или шизофрения, в ближайшие годы будут только увеличиваться. «Если когда-нибудь произойдет утечка данных, эта информация может быть использована для дискриминации детей или внуков нынешних участников», — сказал доктор Герштейн. Он добавил, что их могут дразнить или отказать в страховке.

Он отметил, что даже если бы сегодня данные были анонимными и безопасными, это могло бы измениться. «Защищать информацию в течение длительных периодов времени становится намного сложнее», — сказал он, отметив, что Regeneron может даже не существовать через 50 лет. «Риск взлома данных в течение такого длительного периода времени возрастает», — сказал он.

Другие врачи призвали к участию, отметив, что генетические исследования дают большие надежды на разработку методов лечения целого ряда заболеваний. Доктор Чарни, который будет наблюдать за работой по сбору миллиона последовательностей, изучает шизофрению. Он использовал существующую базу данных Mount Sinai для поиска определенного варианта гена, связанного с психотическим заболеванием.

Из трех пациентов в существующей базе данных Mount Sinai BioMe с этим вариантом только у одного было тяжелое пожизненное психотическое заболевание. «Что такого в геномах этих двух других людей, которые каким-то образом защитили их, или, может быть, их защитила окружающая среда?» он спросил.

Его команда начала вызывать этих пациентов для дополнительных исследований. План состоит в том, чтобы взять образцы их клеток и использовать технологию редактирования генов для изучения влияния различных изменений на этот конкретный генетический вариант. «По сути, мы говорим: «Что такое шизофрения в блюде?» Пытаясь ответить на этот вопрос, доктор Чарни сказал, «может помочь вам понять, что представляет собой настоящий процесс заболевания».

65-летний Уилберт Гибсон зарегистрирован в существующей генетической базе данных Mount Sinai. Здоровый, пока он не достиг 60 лет, его сердце начало быстро отказывать, но врачи поначалу боролись с диагнозом. На горе Синай он обнаружил, что страдает сердечным амилоидозом, при котором белок накапливается в сердце, снижая его способность перекачивать кровь.

Ему сделали пересадку сердца. Когда его спросили, не поделится ли он своим геномом, чтобы помочь в исследованиях, он с радостью согласился. Он был включен в генетические исследования, которые помогли идентифицировать вариант гена у лиц африканского происхождения, сцепленный к болезни сердца. Участие в медицинских исследованиях было самым простым решением, с которым он столкнулся в то время.

«Когда вы находитесь в ситуации, в которой я нахожусь, и обнаруживаете, что ваше сердце отказывает, и все происходит так быстро, вы идете и делаете это», — сказал он в интервью, в котором он поверил, что врачи на горе Синай спасли его. жизнь.