Lietuvio genotipas: ar mes tikrai ypatingi?

Prieš keletą metų Vilniaus universiteto (VU) mokslininkų grupė ėmėsi ambicingo projekto – ištirti lietuvio genomą, t. y. identifikuoti hipotetiniam lietuviui būdingas genomines sritis ir apibūdinti tas genomines sritis, kurios siejamos su klinikiniu ir biocheminiu fenotipu, gyvensenos ir mitybos ypatumais, sukurti Lietuvos populiacijos biobazę. Paprasčiau sakant, vienu iš tikslų buvo siekiama kiek galima išsamiau išsiaiškinti daugiaveksnių ligų, pavyzdžiui, širdies kraujagyslių, priežastis ir atskleisti lietuvių tautos galimas gyvensenos, sveikatos ir genų sąsajas. Taip buvo kuriamas pagrindas tolesniems plataus masto kompleksiniams žmogaus genomo ir jo fenotipinės raiškos ypatumų tyrimams.

Projektas pavadintas „Lietuvos populiacijos genetinė įvairovė ir sandaros kitimai, susiję su evoliucija ir dažniausiai paplitusiomis ligomis“ (akronimas – LITGEN). O į jį įsijungė net keturių sričių specialistai iš Žmogaus ir medicininės genetikos katedros, Fiziologijos, biochemijos, mikrobiologijos ir laboratorinės medicinos katedros, Vidaus ligų, šeimos medicinos ir onkologijos klinikos, Visuomenės sveikatos instituto. Vėliau prisijungė Matematikos ir informatikos fakulteto Kompiuterijos katedra su savo duomenų bazių kūrimo patirtimi. Visa tai apsijungė į sėkmingą mokslininkų bendradarbiavimą, kuris šiandien jau duoda savo vaisių – apibendrinami rezultatai, ruošiamos išvados, rekomendacijos.

LITGEN svarbiausia – lietuvių genomo tyrimai

„Tai pakankamai sudėtingas uždavinys. Tiek technologiškai, tiek moksliškai, tiek gautų rezultatų analizės prasme, nes tai naujas lygmuo tokio tipo tyrimuose Lietuvoje“, – sako projekto mokslinio tyrimo vadovas, genetikos tyrimų pradininkas Lietuvoje prof. Vaidutis Kučinskas.

Pasak profesoriaus, toks tyrimas svarbus Lietuvoje bent keletu aspektų: „Pirmiausia, tai niekas be mūsų pačių, lietuvių, tiek giliai ir tiek išsamiai mūsų genomo niekada ir netyrinės. Geriausiu atveju, tai bus tik maži priartėjimai kitų tyrimų plačiame kontekste. O mes aiškiai aptikome, jog lietuvio genetinis fondas gali skirtis nuo kituose žemynuose gyvenančiųjų, net nuo kitų europiečių. Atskiras žmogus turi daug individualių genominių savybių, kurios gali lemti ir lemia įvairius jo požymius.“

Šios išvados labai svarbu parenkant tinkamiausius vaistus, tyrinėjant intelektinius sugebėjimus, gyvensenos įpročius ir pan. Todėl LITGEN projekto esmė ir buvo surasti, kokia yra bendra lietuvių genetinė informacija, kas yra mūsų tautoje išskirtinio, perduodamo, pernešamo genais.

„Jeigu iki tol mes tyrinėjome nuokrypius nuo normos, tai dabar jau žinome, kas yra ta norma lietuvio atveju“, – pasikeitusią situaciją aiškina prof. V. Kučinskas. Viena vertus, tyrinėdami genomą mokslininkai sukuria naujus ligų tyrimo metodus. Kita vertus, sužino, kaip tas genas veikia, kaip formuojasi liga, kokios jos priežastys. Kai kurios ligos – aiškiai paveldimos. Kitoms gi – svarbu aplinka, gyvenimo būdas, mitybos įpročiai ir pan. Tai reikšminga ir diagnozavimui, ir prevencijai.

Svarbu ir giminė, ir geografija

Prof. V. Kučinskas sako, jog tokio tipo tyrimai jam šiuo metu atrodo ir įdomiausi, ir prasmingiausi, tačiau pakankamai sudėtingi, reikalaujantys ne tik didelio kruopštumo, bet ir pačių lietuvių, tiriamųjų, geranoriškumo. Iš viso tyrime dalyvavo 279 šeimos iš įvairių vietovių, t. y. visa Lietuva buvo suskirstyta į šešis tarminius regionus: Rytų Aukštaitiją, Pietų Aukštaitiją (Dzūkiją), Vakarų Aukštaitiją (Sūduvą), Šiaurės Žemaitiją, Pietų Žemaitiją ir Vakarų Žemaitiją. Taip buvo atsižvelgta į lingvistikos, etnografijos aspektus. Taip pat tokiam tyrimui buvo labai svarbu, kad visos trys tiriamosios kartos būtų gyvenę tame pačiame regione. Genomų panašumui svarbu tiek giminės artimumas, tiek geografiniai atstumai, kurie yra pagrindinis populiacijos migravimą ir maišymąsi ribojantis veiksnys.

Taigi buvo renkama informacija apie tuos asmenis ir imamas jų kraujas. Atlikti biocheminiai tyrimai buvo svarbūs širdies ir kraujagyslių ligų išsamesniems tyrimams, siekiant susieti tai su lietuvių populiacija ir genetinėmis savybėmis. Taip pat buvo renkama informacija ir apie mitybos, gyvenimo, žalingus įpročius.

Tokių duomenų bazių panaudojimas dirbant su LITGEN tiriamaisiais leido rasti genominius variantus, kurie asocijuoti su ligomis sveikuose Lietuvos piliečiuose.

Rezultatai – tai ir įdomūs iššūkiai ateičiai

Pasak prof. V. Kučinsko, projektas buvo toks platus ir daug apimantis, kad šiandien įvertinti jo rezultatus trumpai ne taip paprasta. Tai tikrai naujas žingsnis, proveržis žmogaus genomo tyrimuose. „Sakyčiau, mes net vaizdžiai galime visus šios srities tyrimus skirstyti – iki LITGEN ir po LITGEN. Tai tarsi nauja epocha, nes iki tol Lietuvoje nebuvo nei įrangos, nei kompetencijos, komandos, galinčios visa tai tirti“, – projekto reikšmę pabrėžia prof. V. Kučinskas.

Labai apibendrintai galima išskirti keletą svarbiausių dalykų. Žmogaus genomo variacija, t. y. kuo vieni asmenys skiriasi nuo kitų, yra kelių skirtingų formų. Viena iš jų – DNR kopijų skaičiaus pokyčiai, kurių pasiskirstymo analizė tarp Lietuvos etnolingvistinių grupių parodė galimą populiacijos homogeniškumą. Tačiau, ištyrus kitas genomo variacijos formas, nustatyti skirtumai taip skirtingų Lietuvos dalių. Išsamūs genomo tyrimai ne tik pateikia daug atsakymų, bet vėl iškelia naujų klausimų.

Pirmą kartą Lietuvoje plataus geografinio masto tyrime lietuvių šeimose ištirti su ateroskleroze siejami klasikiniai bei naujos kartos biocheminiai kraujo žymenys, atlikta šių klasikinių ir naujų žymenų analizė bei sąsajos skirtingose amžiaus grupėse ir pateiktos rekomenduojamos ribos vaikams ir suaugusiems.

Natūralių augalinės kilmės antioksidantų – karotenoidų – tyrimas kraujo serume parodė, kad bendra jų koncentracija lietuvių populiacijoje yra viena mažiausių, palyginus su kitose Europos šalyse atliktų analogiškų tyrimų rezultatais. Mažesnė serumo vidutinė likopeno ir bendra karotenoidų koncentracija statistiškai reikšmingai susijusi su padidėjusia širdies kraujagyslių ligų rizika. Serumo karotenoidų koncentracijų skirtumai gali būti įtakojami ne tik demografinių ir gyvensenos, bet ir genetinių veiksnių.

Atlikto tyrimo duomenų analizė parodė, kad pagrindiniai širdies kraujagyslių ligų rizikos veiksniai yra viršsvoris bei nutukimas, amžius, kuris labiau reikšmingas moterims. Nustatyta sąsaja tarp vyrų mirtingumo, kuris yra beveik du kartus didesnis nei moterų nuo šių ligų, ir tradicinių biocheminių aterosklerozės žymenų didesnių verčių sergančiųjų vyrų grupėje. Tiesa, pasak profesoriaus, tai nepatvirtino tiesioginio ryšio tarp genetikos ir didėjančio sergamumo šiomis ligomis, tad greičiausiai ši problema yra netinkamo mūsų gyvenimo būdo pasekmė. Fenotipiniams raiškos ypatumams analizuoti projekto metu pasirinktos daugiaveiksnės širdies ir kraujagyslių sistemos patologijos – koronarinė širdies liga, trombofilija, hipertenzija, miokardo infarktas, insultai, kurios yra dažniausia sergamumo ir mirties priežastis Lietuvoje bei viršija kitų Vakarų Europos ir Skandinavijos valstybių rodiklius.

Tad LITGEN projektas leido dar labiau priartėti prie to, kas vyksta visame pasaulyje. Ir, žinoma, sukūrė naujų iššūkių ateities tyrimams.