کشف ژنتیک جدید چاقی

چاقی یک مشکل بهداشتی ملی و جهانی است. به طور کلی، بیش از 1.9 میلیارد بزرگسال در سال 2016 چاق بودند و چاقی در سراسر جهان از سال 1975 تقریباً سه برابر شده است. طبق گزارش مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری (CDC)، شیوع چاقی در ایالات متحده از سال 2017 تا مارس 2020 41.9 درصد بوده است. ژنتیک چاقی یک زمینه تحقیقاتی که به دنبال ارزیابی میزانی است که استعدادهای ما به این وضعیت کمک می کند.
چاقی به خودی خود عوارضی برای سلامتی دارد و به سایر بیماری ها از جمله بیماری قلبی، سکته مغزی، دیابت نوع 2 و انواع خاصی از سرطان (به عنوان مثال، سرطان تخمدان، آندومتر، پستان، پروستات، کبد، کیسه صفرا، روده بزرگ و کلیه) مرتبط است. اینها یکی از شایع ترین علل مرگ زودرس و قابل پیشگیری هستند. همچنین می تواند منجر به مشکلاتی شود که بر کیفیت زندگی تأثیر می گذارد، از جمله مشکلات خواب، شرایط سلامت روان، و اعتماد به نفس پایین.

چاقی بر اساس شاخص توده بدنی (BMI) به علاوه سایر اندازه گیری ها مانند دور شکم و نسبت دور کمر به باسن.
در حالی که سبک زندگی و فرهنگ بیشترین نقش را در پیش‌بینی اینکه آیا فردی در معرض خطر چاقی است ایفا می‌کند، آیا می‌دانستید که متخصصان در حال کشف ژن‌های خاصی هستند که می‌توانند نقش داشته باشند؟ قابل توجه است که انواع نادر خاصی وجود دارد که در صورت وجود، برای محافظت در برابر چاقی با هم کار می کنند. اکثریت مردم آنها را ندارند که طبیعی است. با این حال، برای موارد بسیار کمی که انجام می‌شود، این افراد از طریق کوتاه کردن ژن محافظت بیشتری دریافت می‌کنند GPR75.

می توانید از ابزار تجزیه و تحلیل ژن سحابی برای یافتن این ژن استفاده کنید و ببینید آیا این گونه های کاربردی را دارید یا خیر. به خواندن ادامه دهید تا بدانید این جهش های تازه کشف شده چیست و چگونه می توانید وضعیت خود را بررسی کنید.

چه چیزی باعث چاقی می شود؟

چاقی فوق‌العاده پیچیده است و به طور معمول نمی‌توان تنها یک علت را مشخص کرد. کارشناسان بر این باورند که انتخاب های محیطی، سبک زندگی و ژنتیک، همه در ابعاد مختلف نقش دارند.

برای اکثر مردم، کلید پیشگیری از چاقی، خوردن یک رژیم غذایی سالم و ورزش منظم است. با این حال، چیزهایی در محیط فرد که می تواند به این وضعیت کمک کند عبارتند از فقدان مکان های امن برای ورزش، بیابان های غذایی که غذاهای سالم را غیرقابل دسترس می کند، و فقدان ابزار آموزشی مناسب در مدارس. متأسفانه، این مسائل بر مناطق آسیب پذیر، از جمله جوامع سیاهپوست و از نظر اقتصادی ضعیف تأثیر می گذارد.

برخی شرایط پزشکی (بیماری کوشینگ و سندرم تخمدان پلی کیستیک) و داروها (استروئیدها و داروهای ضد افسردگی) نیز می توانند باعث افزایش وزن شوند.

بیشتر تحقیقات ژنتیکی نشان می‌دهد که مشارکت‌های چند ژنی هر کدام نقش کوچکی در مستعد کردن افراد به چاقی دارند و قرار گرفتن در معرض خطرات سبک زندگی باعث بروز این بیماری می‌شود. ژن های ارثی که بر تعادل انرژی تأثیر می گذارند نیز نقش دارند. مدیریت وزن معمولاً در بیشتر موارد این خطر را کاهش می دهد. با این حال، تحقیقات جدید منتشر شده در علوم پایه انواع را در GPR75 ژنی که ممکن است در برابر چاقی محافظت کند.

مطالعه

نویسندگان این نشریه توالی یابی کل exome با پوشش بالا را برای BMI در 645626 نفر در سه گروه و منطقه مجزا انجام دادند. این شامل 428719 نفر از اجداد اروپایی (همگروهی بیوبانک بریتانیا)، 121061 نفر از اجداد اروپایی (همگروهی MyCode Community Health Initiative از سیستم سلامت Geisinger مستقر در ایالات متحده) و 95846 نفر از اجداد ترکیبی آمریکایی (Mexico City Prospective) بود.

نتایج

به طور کلی، آنها 16 ژن با انواع نادر مرتبط با BMI پیدا کردند. از بین این 16 ژن، دو ژن دارای جهش های نادری بودند که باعث چاقی تک ژنی می شد.MC4R و PCSK1، دو نوع کدگذاری نادری داشتند که با BMI مرتبط بوده است (GPR151 و GIPR) و 12 تغییرات کدگذاری نادر را به BMI و فنوتیپ های مرتبط با چاقی مرتبط کردند.

از 16 مورد کشف شده، نویسندگان تجزیه و تحلیل بیشتر را انتخاب می کنند GPR75 زیرا یک گیرنده جفت شده با پروتئین G است (GPCRs – بزرگترین دسته از اهداف دارویی در ژنوم انسان). سایر ویژگی‌های مطلوب این است که در مغز در میان گونه‌ها به شدت بیان می‌شود و بیشترین اندازه اثر را با BMI پایین در آنالیز اگزوم داشت.

به طور خاص، آنها 46 نوع پیش‌بینی‌شده از دست دادن عملکرد (pLOF) را بررسی کردند که در 4 مورد از هر 10000 نفری که توالی‌یابی می‌شدند اتفاق افتاد. آنها ارتباط قوی بین این انواع و BMI پایین تر و همچنین محافظت عمومی در برابر چاقی پیدا کردند. به طور خاص، حامل های هتروزیگوت GPR75 واریته‌های pLOF در هر سه گروه 54 درصد شانس کمتری برای چاقی در مقایسه با افراد غیر ناقل داشتند. از طریق آزمایش ارتباط با انواع و ژن‌های مجاور، نویسندگان به این نتیجه رسیدند که چندین گونه مستقل نادر pLOF پیش‌بینی می‌کنند که کوتاه شوند. GPR75 در مکان های مختلف منجر به ارتباط با BMI پایین تر شد.
آنها حتی بر اساس محل کوتاه شدن ژن، تفاوت هایی را مشاهده کردند. انواعی که منجر به کوتاه شدن GPR75 قبل از اینکه دامنه درون سلولی نهایی با 2.1- کیلوگرم بر متر همراه بود² BMI پایین تر در حالی که مواردی که منجر به برش در دامنه نهایی می شوند تنها با 1.4- کیلوگرم بر متر همراه بودند.² BMI پایین تر

نتیجه گیری

برای این مطالعه محدودیت هایی وجود دارد. برای مثال، به دلیل نادر بودن این جهش‌ها، نویسندگان ارتباطی با عوارض رایجی مانند دیابت نوع 2 که انتظار داشتند پیدا نکردند.

با این حال، آنها به ارزش توالی اگزوم در مطالعات جمعیتی در کشف انواع نادری که بر بیماری های پیچیده مانند ژنتیک چاقی تأثیر می گذارد، اشاره می کنند. آنها معتقدند که درک کلی پس‌زمینه مولکولی و ژنتیکی چربی بدن می‌تواند روزی به درمان‌های مؤثرتری منجر شود. تمرکز آنها بر GPR75 به عنوان یک نامزد امیدوار تا حد زیادی به دلیل تأثیر قابل توجه آن بر چاقی در هنگام حذف شدن است، یک راه مشخص برای کشف دارو.

این گونه‌ها در کمتر از 0.1 درصد از افراد توالی‌یابی شده در سه گروه چند قومیتی وجود داشتند، که نشان می‌دهد آن‌ها در جمعیت عمومی بسیار نادر هستند. بنابراین، کاملاً طبیعی است که انواعی که این پروتئین را کوتاه می‌کنند و این اثر محافظتی اضافی را نداشته باشند.

ژنوم خود را کاوش کنید!

آیا می‌دانستید که می‌توانید از ابزار تحلیل ژن سحابی (موجود با Deep و Ultra Deep WGS) برای بررسی اینکه آیا این گونه‌های محافظ را دارید یا خیر، استفاده کنید؟

این ابزار به شما این امکان را می دهد که هر ژنی را در ژنوم خود بررسی کنید و انواع و جهش های ژنتیکی مهم را شناسایی کنید.

1. هنگامی که روی دکمه “شروع به کار” کلیک می کنید، فایل VCF شما در ابزار تجزیه و تحلیل ژن در یک تب جدید بارگذاری می شود.
2. “GPR75” را در نوار جستجو در بالا تایپ کنید.
3. ابزار تجزیه و تحلیل ژن، انواع ژنتیکی در ژن GPR75 را از فایل VCF شما استخراج می کند و با استفاده از نمادهایی که رنگ های متفاوتی دارند به شما نمایش می دهد. رنگ ها اهمیت بالقوه انواع را نشان می دهند. ابزار تجزیه و تحلیل ژن این مورد را با ارجاع به پایگاه داده ClinVar و سایر منابع تعیین می کند.
4. انواع قرمز و نارنجی به طور بالقوه می توانند مهم باشند. روی آنها کلیک کنید تا بررسی کنید که آیا هر یک از آنها انواع کوتاهی مانند آنچه در مطالعه توضیح داده شده در بالا توضیح داده شده است.

46 نوع برای کوتاه کردن GPR75 کشف شد

1. c.-110+1G>A
2. Met1 (2:53854755:A:G)
3. His6fs (2:53854740:TG:T)
4. Ser21* (2:53854695:G:T)
5. Gly24fs (2:53854685:TC:T)
6. His38fs (2:53854644:TG:T)
7. Leu91fs (2:53854485:AG:A)
8. Cys94fs (2:53854476:C:CA)
9. Gly95* (2:53854474:C:A)
10. Ala110fs (2:53854421:ACTACTGG:A)
11. Cys118fs (2:53854409:A:AG)
12. Ser126* (2:53854380:G:C)
13. Gln151* (2:53854306:G:A)
14. Leu206fs (2:53854137:TAGAG:T)
15. Tyr207fs (2:53854135:CAT:C)
16. Ser219fs (2:53854099:CAG:C)
17. Gln227* (2:53854078:G:A)
18. Gln234* (2:53854057:G:A)
19. Arg236* (2:53854051:T:A)
20. Arg236fs (2:53854045:ACTTT:A)
21. Val241fs (2:53854037:A:AG)
22. Gln250* (2:53854009:G:A)
23. Pro236fs (2:53853967:TGG:T)
24. Leu271fs (2:53853946:G:GT)
25. Tyr277fs (2:53853927:T:TA)
26. Tyr277* (2:53853926:G:T)
27. Gln294* (2:53853877:G:A)
28. Arg302* (2:53853853:G:A)
29. Ser329* (2:53853771:G:C)
30. Gln343* (2:53853730:G:A)
31. Tyr355* (2:53853692:G:T)
32. Tyr355fs (2:53853680:CAATTCAACTGGT:C)
33. Asn372fs (2:53853641:GTT:G)
34. Cys400fs (2:53853560:G:GA)
35. Lys404* (2:53853547:T:A)
36. Arg408* (2:53853535:G:A)
37. Arg419* (2:53853502:T:A)
38. Lys459fs (2:53853382:TG:T)
39. Cys467fs (2:53853354:CCA:C)
40. Gln469* (2:53853352:G:A)
41. Gln501* (2:53853256:G:A)
42. Asn504fs (2:53853245:GT:G)
43. Thr519fs (2:53853200:GGT:G)
44. Ter541Gluext*؟ (2:53853136:A:C)
45. Ter541Serext*؟ (2:53853135:T:G)
46. Ter541Tyrext*؟ (2:53853134:T:G)

نقل قول

اکبری پی، گیلانی آ، سوسینا او، کوسمیکی جی، خریمیان ال، فانگ یی، پرسود تی، گارسیا وی، سان دی، لی ای، امباچو جی، لاک ای. ای.، بنر سی، ورویج ان، لین ان، حسین کی سی، آگو , Pascale JV , Dirice E , Dunn M ; مرکز ژنتیک Regeneron; همکاری DiscovEHR.[ مقاله رایگان PMC ][ PubMed ][ Cross Ref ]Kraus WE, Shah SH, Chen YI, Rotter JI, Rader DJ, Melander O, Still CD, Mirshahi T, Carey DJ, Berumen-Campos J, Kuri-Morales P, Alegre -دیاز جی، تورس جی ام، امبرسون جی آر، کالینز آر، بالاسوبرامانیان اس، هاوز آ، جونز ام، زامبروویچ بی، مورفی ای جی، پلدینگ سی، کاپولا جی، اورتون جی دی، رید جی جی، شولدینر آر، کانتور ام، کانگ اچ ام. GR، Karalis K، Economides AN، Marchini J، Yancopoulos GD، Sleeman MW، Altarejos J، Della Gatta G، Tapia-Conyer R، Schwartzman ML، Baras A، Ferreira MAR، Lotta LA. توالی 640000 اگزوم گونه های GPR75 مرتبط با محافظت در برابر چاقی را شناسایی می کند. علوم پایه. 2021 ژوئیه 2;373(6550):eabf8683. doi: 10.1126/science.abf8683. PMID: 34210852.