Tartu Ülikooli teadlaste juhtimisel valmis seni kõige suurem ja põhjalikum uuring sellest, kuidas mõjutavad inimeste geneetilised erinevused ainevahetust, kirjutab BNS.
Ajakirjas Nature avaldatud uuringus luuakse varasemast tunduvalt üksikasjalikum pilt sellest, millised geenivariandid kujundavad meie organismi ainevahetusnäitajaid alates aminohapetest kuni veresuhkru ja kolesteroolini.
Uuringus osales üle 600 000 inimese ja see sai teoks tänu kahe ainulaadse biopanga, Tartu Ülikooli Eesti geenivaramu ja Inglismaa biopanga andmete ühendamisele, kus on nüüd olemas nii geeni- kui ka ainevahetusnäitajate andmed. Kombineeritud andmestik võimaldas Tartu Ülikooli teadlastel tuvastada ka haruldasi ainevahetusnäitajate ehk metaboliitidega seotud geenivariante, mis tulevad selgelt esile alles sadade tuhandete uuritavate andmetest, ning andis kindluse, et leitud seosed on täpsed ja usaldusväärsed.
„Veres leiduvad ainevahetusnäitajad, näiteks kolesteroolid, võimaldavad hästi luua isikupõhiseid riskiskoore, sest need peegeldavad inimese hetke terviseseisundit ja elustiilivalikuid. See on teave, mida geneetilised andmed üksi ei näita,“ selgitas Tartu Ülikooli rakendusliku genoomika professor Priit Palta.
Ta lisas, et geenivaramusse lisandunud ainevahetusnäitajate andmekiht aitab ka juba olemasolevaid geeni- ja terviseandmeid senisest paremini ja laiemalt terviseuuringuteks kasutada.
Arvutuslik pool on sellise uuringu juures aga sama vajalik kui bioloogia ise. Miljonite geenivariantide ja sadade biomarkerite seoste analüüsimine nõuab võimsaid arvutusvõimalusi ja täpseid statistilisi meetodeid, mistõttu oli Tartu Ülikooli arvutiteaduse instituudi bioinformaatikutel uuringus tähtis osa.
Bioinformaatika nooremteaduri Ralf Tambetsi sõnul analüüsiti uuringus 249 veres ringlevat metaboliiti, mis peegeldavad organismi ainevahetuse eri tahke. „Kui tavapärane vereanalüüs annab infot üksikute näitajate kohta, siis nüüd vaatlesime ainevahetust palju laiemalt ja detailsemalt,“ ütles Tambets.
Eesmärk oli luua täpne kaart geenivariantide seostest, mis mõjutavad inimese ainevahetusprotsesse, ning mõista, millised neist võivad olla põhjuslikult seotud haiguste, näiteks südame-veresoonkonnahaiguste või teist tüüpi diabeedi väljakujunemisega.
Uuringu tulemused näitavad, et ainevahetust reguleerib omavahel tihedalt seotud süsteem. 619 372 inimese andmete põhjal leiti kokku 88 604 seost geenivariantide ja metaboliitide vahel.
„Kui leida nii palju seoseid, tuleb kõigepealt aru saada, mis on põhjus ja mis on tagajärg. Kõik 88 000 seost ei tähenda automaatselt, et üks geen mõjutab otseselt paljusid metaboliite – suur osa neist peegeldab väga kaudseid mõjusid,“ selgitas bioinformaatika kaasprofessor Kaur Alasoo. Seetõttu kasutati täpsemaid analüüsimeetodeid, mis aitavad välja selgitada need geenid ja bioloogilised rajad, mis ainevahetust otseselt mõjutavad.
Kui varem on ühte tüüpi aminohapete kõrgemat määra veres seostatud teist tüüpi diabeedi suurema riskiga, siis värskes uuringus õnnestus teadlastel näidata, et see seos ei ole tõenäoliselt põhjuslik. See tähendab, et näiteks ravimite abil nende aminohapete alandamine diabeeti ennetada ei aita. „Põhjuslike seoste leidmiseks suurtest andmehulkadest üksi ei piisa, vaja on ka bioloogiliste mehhanismide väga head tundmist,“ märkis Alasoo.
„Edasises teadustöös annab see andmekogu meile mitmekülgse võimaluse mõista senisest paremini eri haiguste väljakujunemise patofüsioloogiat ja tuvastada täpsemalt nende põhjuslikke ning ka ravimitega mõjutatavaid tegureid,“ võtab Palta avaldatud töö tulemuste kasutusvõimalused kokku. „See pakub eriti vajalikku tuge näiteks südame-veresoonkonnahaiguste uurimisel, mis on Eestis ja Euroopas endiselt peamine enneaegse suremuse põhjus, aga ka näiteks järjest varem ja sagedamini esineva ainevahetushäirelise maksarasvtõve uurimisel,“ ütles ta.
