种族多样化缺失限制新疗法研发

莫桑比克，一对白化双胞胎。

眼部皮肤白化病是一种隐性疾病，在欧洲很少见，但在一些非洲地区较为常见。在非洲的一些地方，白化病患者遭受了悲惨的迫害。基因研究有助于提高认识和减少歧视。

资料来源:医学博士乔万娜·卢卡迪·西鲁戈

这是我们的记者冯唐

目前，对人类疾病的遗传学研究，特别是大规模的研究，主要是基于欧洲人后裔。然而，缺乏种族多样性阻碍了人们充分理解人类疾病遗传结构的能力，并加剧了健康不平等。这甚至意味着人们将基因研究成果转化为临床实践或公共卫生政策的能力可能会受到严重损害。或者更糟，这一切都是错的。

最近发表在《细胞》杂志《人类遗传学》特刊上的一篇评论指出，尽管科学界已努力让更多的少数民族参与研究，但大多数欧洲人后裔仍在从事人类基因组学的研究，而种族多样性的人口在很大程度上被排除在外。

这种研究缺乏多样性给科学和医学带来了严重的后果。研究人员认为，数据偏差限制了科学家对环境和遗传因素对健康和疾病的影响的理解，以及他们准确预测人类疾病风险和开发基于遗传学的更有效的新疗法的能力。

定量偏差

文章的交流作者之一、美国宾夕法尼亚大学人类遗传医学系的高级研究员乔治·西鲁戈在接受《中国科学报》采访时说，人类遗传学是一个始于欧洲和美国的研究领域。科学家对导致疾病的基因感兴趣，并在他们周围收集样本。

“这不仅简化了收集工作，还确保了人口样本的一致性，并符合审查小组的要求，从而增加了获得资金的机会。然而，人们没有意识到一系列偏见已经产生并持续了许多年，因此我们现在可以感受到其负面影响。”他说。

该校的人类进化遗传学家萨拉·蒂什科夫和凯斯西储大学医学院的斯科特·威廉姆斯发现，截至2018年，全基因组关联研究(GWAS)中78%的个体是欧洲人，10%是亚洲人，2%是非洲人，1%是西班牙人，不到其他种族的1%。

威廉姆斯说，人类基因组研究缺乏多样性可能会加剧不同种族群体的健康不平等。例如，基于主要来自欧洲后裔的遗传证据开发的新的靶向疗法，以及随后在欧洲后裔中进行的临床试验，在应用于其他种族群体时，可能有类似的不适用问题。

人类基因变异可以解释人类种群进化史中的差异，包括现代人类“走出非洲”和所有后续事件所造成的差异。因此，要全面了解人类遗传学及其与疾病的关系，就需要进行相关研究，以涵盖所有人类遗传变异。

不公平的危害

“正如我们在评论中解释的那样，不同种族群体之间遗传结构的差异可能是由于特定的群体变异和等位基因频率的变化，这是基因漂移、局部选择或两者共同作用的结果。”瑟鲁戈说。

科学家们已经知道，在复杂的疾病中，如老年痴呆症、心血管疾病、糖尿病和多发性硬化症，不同群体的表现是不同的。然而，绝大多数大规模的国际遗传研究都是基于欧洲血统的样本。在美国，研究通常集中在北欧后裔身上。

因此，西鲁戈认为，将研究成果从一个群体转移到另一个群体确实是一个大问题。

以多基因风险评分(PRS)为例:这些评分通过计算样本中成千上万个基因变异的影响程度，然后将它们组合并应用于其他个体的基因图谱，来预测复杂疾病的风险。

PRS已被用于评估欧洲个体中具有高遗传风险的多基因疾病，如冠状动脉疾病和2型糖尿病，但这些分数可能无法在不同人群之间转移。

Sirugo提到，英国最近的一项精神分裂症患者研究显示，非洲裔和非裔美国人的得分比欧洲人高10倍，但这并没有反映疾病的真实风险，可能只与种族背景或类似因素有关。

此外，药物基因组学还提供了其他例子:解释欧洲特定药物代谢差异的变化以确定合适的剂量，但可能仅解释其他组之间的一小部分差异。因此，在一些非欧洲人中使用这些变体来设定剂量会产生误导，并具有潜在的危险影响。谈到治疗，使用不适当的基因信息的可能后果更容易显示出来。

蒂什科夫说:“将所有人排除在人类基因研究之外在科学上是有害和不公平的。我们可能会忽略在不同种族人群中对健康和疾病起重要作用的遗传变异，这种变异可能对疾病的预防和治疗产生有害影响。”

建立信任

有鉴于此，研究人员呼吁共同努力，增加人类基因组研究的多样性，并需要特别资金，以纳入不同族裔的人口，并发展基础设施，在被忽视的人口中开展临床和基因组研究。当然，还有其他需要克服的困难，比如一些人过去的经历导致的对生物医学研究的不信任。

“在许多情况下，招募不同的人群可能很困难。例如，在某些情况下，过去的开发经验导致一些社区不信任生物医学研究。”瑟鲁戈告诉《中国科学》，“因此，建立信任是我们研究的重要部分。”

研究人员表示，地方伦理委员会在审查和批准研究计划、确保遵守指导方针和执行各种要求、确保适当对待研究对象以及地方利益攸关方充分参与所有研究阶段方面发挥着关键作用。

此外，为了产生高质量的遗传关联，必须获得可靠的表型数据，这反过来需要人员和足够的设施。在多样性可能最大的地方，基础设施投资和专业培训是首要需求。

“只要有可能，通过将完全以不同种族的个人为特征的生物库与广泛的健康记录联系起来，就可以研究疾病的遗传风险，从而为所有种族群体提供更好的医疗保障。”Sirugo说，“这些计划需要政治意愿来改善研究全球人口基因组和表型多样性的资金和基础设施，这是基因组学和精确医学未来成功的基础。”

相关论文信息:DOI:10.1016/j.cell.2019.02.048

中国科学杂志(2019-03-26第三版综合)