私の医師を診察するために部屋に座って、彼女が私に言ったとき、私は驚きました：「遺伝学は慢性疾患にとって重要ではない」。むしろ、彼女は続けました、「人のライフスタイル、彼らが食べるもの、そして彼らがどれだけ訓練するかは、彼らが心臓病を受けているかどうかを決定します。」 病気の遺伝学を研究する研究者として、私は完全に同意しません – ライフスタイル要因は、誰が病気を受け、誰がそうでないかを決定する上で大きな役割を果たします。しかし、彼らは物語全体からはほど遠いです。科学者は2003年に人間のゲノムを地図に載せて以来、遺伝学もヒト疾患のリスクに大きな役割を果たすことを学びました。 疾患の遺伝性の評価に専念した研究、つまり、疾患のリスクの違いを説明する遺伝的違いがいくつあるか – 通常、疾患の変化の重要な部分が遺伝学に起因すると考えています。ゲノム全体の突然変異は、同じことによって、約17％の遺伝性である2型糖尿病などの疾患と、遺伝性の約80％である統合失調症に役割を果たしています。 1つの遺伝子の突然変異が疾患を引き起こすTay-Sachや嚢胞性線維症などの疾患とは異なり、慢性疾患は通常ポリジェニックです。つまり、ゲノム全体の多くの遺伝子の複数の変異がそれらに影響を与えます。 各複合疾患には、遺伝的および環境的リスク要因の両方があります。ほとんどの研究者は、これらの要因を技術的な問題と大規模で統一されたデータセットの欠如とは別に研究しています。それらのいくつかはこれらの問題を克服するための方法を開発しましたが、それらはまだ包括的な疾患と環境への影響に適用されていません。 同僚のAlkes Priceと私は、最近公開された研究で、遺伝的および環境的リスク要因が疾患の根底にある生物学を持っているという共同効果の定量的評価のために新しい利用可能なデータセットを使用するためのツールを開発しました。 アスピリン、遺伝学および結腸癌 疾患に対する環境と遺伝子との相互作用の効果を説明するために、アスピリンと結腸癌の使用の例を考えてみましょう。 2001年、がんセンターのフレッド・ハッチンソンの研究者は、アスピリンを定期的に受け入れる方法を研究し、結腸癌のリスクを減らしました。彼らは、速度が低下した遺伝的変異、体がどれほど速く壊れたか（体内のアスピリンのレベルが長くなることを意味するかどうかを尋ねました。彼らは正しかった：アスピリンのゆっくりとした代謝を持つ患者のみが結腸癌のリスクを減少させた。これは、薬物の有効性がヒトの遺伝学に依存する可能性があることを示している。 これは、患者が採取した薬物など、遺伝学と環境への影響のさまざまな組み合わせが、人間の病気のリスクに影響を与え、治療がどれほど効果的であるかという問題を提起します。薬物の有効性に直接影響する遺伝的変動の症例はいくつですか？ 遺伝子と結腸癌およびアスピリンがんの環境との相互作用は珍しいです。これには、ゲノムの1つの場所に変異が含まれており、結腸癌のリスクに大きな影響を与えます。過去25年間、人間の遺伝学は研究者に、これらのタイプの大きな突然変異がまれであることを示してきました。 たとえば、分析では、高さに対する遺伝的変異体の平均的な影響はわずか0.14ミリメートルであることがわかりました。代わりに、原則として、何百ものバリエーションがあり、それぞれが人の病気のリスクに小さなが累積的な影響を及ぼし、捜索を複雑にします。 研究者は、ゲノムの何百ものスポットで環境と遺伝子のこれらの小さな相互作用をどのように検出できますか？ 遺伝子と環境の多遺伝子相互作用 ゲノムの遺伝的選択肢が異なる環境で人間の生物学に異なる効果を示した症例の検索から始めました。各遺伝子オプションの小さな効果を一度に1つずつ検出しようとする代わりに、ゲノム全体でデータを集計して、これらの小さな個々の効果を大きな一般的なゲノム効果に変えます。 英国のバイオバンクからのデータを使用して、約500,000人の遺伝的および医療データを含む大規模なデータベース – 高さや喘息などの33の複雑な特徴や疾患に対する数百万の遺伝的選択肢の影響を推定しました。大気汚染、喫煙タバコ、食事モデルなど、環境への影響に基づいて人々をグループ化しました。最後に、統計テストを開発して、疾患のリスクとバイオマーカーのレベルに対する遺伝学の効果が、これらの影響によってどのように変化するかを研究しました。 環境を持つ遺伝子間で3種類の相互作用が見つかりました。 まず、19組の複雑な兆候と環境への影響が見つかりました。これらは、ゲノムの遺伝的変異体の影響を受けます。たとえば、体内の白血球のレベルに対する遺伝学の影響は、喫煙者と非砂利の間でこぼれました。 […]