Считается, что диабет 2 типа отчасти вызван унаследованными генетическими факторами, но многие из этих генов еще неизвестны. Предыдущие крупномасштабные исследования зависели от эффективных методов «массивного генотипирования» для измерения генетических вариаций по всему геному.
Этот подход обычно хорошо справляется с выявлением общих генетических различий между людьми, хотя каждый из них по отдельности дает лишь небольшое увеличение риска диабета.
Последние технические достижения позволили проводить более всесторонние генетические измерения путем считывания полных последовательностей ДНК более 20000 генов, кодирующих белки у людей. Белки – это важные молекулы, которые позволяют нашему телу функционировать.
В частности, этот новый подход позволил впервые провести широкомасштабный подход к изучению влияния редких генетических вариантов на несколько заболеваний, включая диабет 2 типа.
Изучив данные более 200000 взрослых в исследовании UK Biobank, исследователи из отдела эпидемиологии Совета медицинских исследований (MRC) Кембриджского университета использовали этот подход для выявления генетических вариантов, связанных с потерей Y-хромосомы. Это известный биомаркер биологического старения, который встречается у небольшой части циркулирующих белых кровяных телец у мужчин и указывает на ослабление систем восстановления клеток организма.
Этот биомаркер ранее был связан с возрастными заболеваниями, такими как диабет 2 типа и рак.
В результатах, опубликованных сегодня в Nature Communications, исследователи определили редкие варианты гена GIGYF1, которые существенно повышают предрасположенность к потере Y-хромосомы, а также в шесть раз увеличивают индивидуальный риск развития диабета 2 типа.
Напротив, распространенные варианты, связанные с диабетом 2 типа, вызывают гораздо более умеренное увеличение риска, обычно намного ниже, чем двукратное.
Примерно 1 из 3000 человек является носителем такого генетического варианта GIGYF1. Их риск развития диабета 2 типа составляет около 30%, по сравнению с примерно 5% среди населения в целом. Кроме того, у людей, у которых были эти варианты, были другие признаки более широкого старения, включая более слабую мышечную силу и больше жира в организме.
Считается, что GIGYF1 контролирует передачу сигналов инсулина и фактора роста клеток. Исследователи говорят, что их результаты идентифицируют это как потенциальную цель для будущих исследований, чтобы понять общие связи между метаболическим и клеточным старением и сообщить о будущих методах лечения.
Доктор Джон Перри из отдела эпидемиологии MRC и старший автор статьи сказал: «Считывание ДНК человека – мощный способ выявления генетических вариантов, которые увеличивают риск развития определенных заболеваний. Для сложных заболеваний, таких как диабет 2 типа, роль играют многие варианты, но часто они лишь незначительно увеличивают наш риск.
Этот конкретный вариант, хотя и встречается редко, имеет большое влияние на индивидуальный риск."
Профессор Ник Уэрхэм, директор отдела эпидемиологии MRC, добавил: «Наши результаты подчеркивают захватывающий научный потенциал секвенирования геномов очень большого числа людей. Мы уверены, что этот подход откроет новую эру информативных генетических открытий, которые помогут нам лучше понять распространенные заболевания, такие как диабет 2 типа.
Поступая таким образом, мы потенциально можем предложить более эффективные способы лечения или даже предотвращения этого состояния."
Текущие исследования будут направлены на понимание того, как потеря функциональных вариантов в GIGYF1 приводит к такому значительному увеличению риска развития диабета 2 типа.
В их будущих исследованиях будут также изучены другие связи между биомаркерами биологического старения у взрослых и метаболическими нарушениями.