Nuevas secuencias del genoma revelan una migración africana no descrita

ARRIBA: ISTOCK.COM,JENNIFER KOSIG

La falta de diversidad étnica en las bases de datos genómicas mundiales ha sido durante mucho tiempo una fuente de debate en la comunidad científica. Los africanos en particular están subrepresentados en estos conjuntos de datos, lo que limita las conclusiones que se pueden extraer sobre la salud y las enfermedades humanas en el continente. Ahora, los grupos buscan contrarrestar la tendencia diversificando la investigación genómica.

La migración bantú es esta gran migración de idiomas en todo el continente, por lo que poder completar esa parte de la historia humana y la migración también es un gran paso adelante.

Neil Hanchard, Baylor College of Medicine

Un nuevo estudio publicado en Nature ayer (28 de octubre) y realizado a través de Human Heredity and Health in Africa (H3Africa), un consorcio dedicado a aumentar la representación africana en la investigación genética, descubrió 3 millones de nuevas variantes genéticas en uno de los estudios más extensos de genomas africanos informados hasta la fecha.

El equipo de investigación realizó análisis de secuenciación del genoma completo de 426 individuos que representan 50 grupos etnolingüísticos, incluidas poblaciones no muestreadas previamente, para explorar la amplitud de la diversidad genómica en África.

El científicohabló con la Universidad de los genetistas de Witwatersrand Zan Lombard a y Ananyo Choudhury y el genetista del Baylor College of Medicine Neil Hanchard, autores del estudio, sobre los resultados más apremiantes.

El científico:  ¿Por qué es tan crucial capturar la diversidad genética que se encuentra en el continente?

Zan Lombard: Podemos hacer preguntas interesantes sobre la migración de la población y la historia de la población desde una perspectiva genómica si tenemos datos sobre diferentes grupos etnolingüísticos. . Está el aspecto de la genética de poblaciones, pero creo que muchos de nosotros también estamos interesados en la investigación en salud y la medicina de precisión, y desde ese aspecto, cuanto más sepa sobre las poblaciones en las que trabaja y sepa más sobre la diversidad genómica en las poblaciones de pacientes como así como a los participantes de la investigación, informa el tipo de conclusiones que puede sacar de los datos y de los tipos de información que extrae. Realmente solo informa y le brinda un contexto desde el cual comprender la genómica de los participantes africanos.

De izquierda a derecha: Neil Hanchard, Baylor College of Medicine; Ananyo Choudhury, Universidad de Witwatersrand; Zan Lombard, Universidad de WitwatersrandBCM Creative Services; Instituto Sydney Brenner de Biociencia Molecular; Servicio Nacional de Laboratorios de Salud

TS: ¿Puede explicarme cómo realizó su estudio? 

ZL: Realmente comenzó fuera de comprometernos con diferentes investigadores principales y participantes en todo el consorcio [H3Africa] y preguntar si había muestras de ADN disponibles que estuvieran debidamente autorizadas para este tipo de investigación, estaríamos haciendo la secuenciación del genoma completo y depositando nuestros datos en un depósito público de datos. ;

Agregamos lo que teníamos disponible, y el [Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano] proporcionó fondos para realizar la secuenciación en el Centro de Secuenciación de Baylor. Después de eso, reunimos a un grupo de científicos africanos del consorcio que luego trabajaron en diferentes aspectos del análisis de datos.

Neil Hanchard: Fuimos muy deliberados al tratar de buscar poblaciones que no habían sido encuestado previamente. Ese es uno de los grandes impulsores de otros resultados más interesantes que encontramos. 

TS:  Dame una descripción general de lo que encontraste.

Ananyo Choudhury: Lo primero interesante que descubrimos fue alrededor de tres millones de variantes novedosas en estas [aproximadamente] trescientas muestras, que fue bastante sustancial. Siempre supimos que hay mucha variación en los africanos, pero ha habido bastantes proyectos de secuenciación del genoma en los últimos tres o cuatro años, por lo que pensamos que se estaba saturando. Una de nuestras preguntas fue: ¿Estamos agotando esa posibilidad de descubrir variantes novedosas? Nuestro estudio muestra que ese no es el caso. Todavía hay mucho potencial si está buscando en áreas geográficas que han estado subrepresentadas tradicionalmente, aún puede descubrir muchas variantes novedosas.

En términos de genética de poblaciones, descubrimos una migración que nunca se conoció. Fue una migración transaheliana que se trasladó al centro de Nigeria. El momento de la migración a Nigeria no se correspondía con ninguna de las migraciones anteriores conocidas. También identificamos la raíz de la migración bantú al sur de África, que es un tema muy debatido no solo en genética, sino también en lingüística.

Fue realmente alentador ver la amplitud de diversidad en todo el continente y cómo la diversidad genómica interactúa con cosas como la ascendencia y la cultura y realmente muestra el rico tapiz que hay en todo el continente.

Neil Hanchard, Baylor College of Medicine

NH: El hallazgo de eso La migración transaheliana a Nigeria fue particularmente interesante porque Nigeria ha sido muy bien muestreada a nivel de genoma, y aquí encontramos un grupo nigeriano bastante grande que tenía marcadas diferencias con los grupos tradicionales que se han utilizado. Esos grupos a menudo se utilizan como representantes de África occidental o, a veces, de toda África, pero es posible que ni siquiera sean buenos representantes de Nigeria. La migración bantú es esta gran migración de idiomas en todo el continente y, por lo tanto, poder completar esa parte de la historia humana y la migración también es un gran paso adelante.

ZL: Desde el punto de vista de la información y la salud. , también mostramos que había 62 nuevos loci que encontramos bajo selección positiva, y eso les da una idea de cómo nuestro genoma interactúa con los entornos y cómo las fuerzas ambientales como las infecciones virales, etcétera, pueden impulsar la variación genómica. Otra cosa que creo que es realmente fascinante es que las variantes que anteriormente se demostró que probablemente eran patogénicas en realidad se observaron con bastante frecuencia en algunos de los grupos de población que observamos. Lo que esto nos dice es que esas variantes, debido a la frecuencia con la que ocurren en estas poblaciones, probablemente no tengan el tipo de impacto patogénico que se predijo previamente que tendrían. Ese tipo de información nos ayuda a informar mejor cómo traducimos esta información en información relacionada con la salud y la enfermedad.

TS: En su opinión, ¿cuál fue el hallazgo más sorprendente de su estudio?

NH: Fue realmente la amplitud de la diversidad. Creo que muchas veces en el campo existe esta visión de África de una manera muy singular. Fue realmente alentador ver la amplitud de la diversidad en todo el continente y cómo la diversidad genómica interactúa con cosas como la ascendencia y la cultura y realmente muestra el rico tapiz que hay en todo el continente.

TS: ¿Cómo podrían estos hallazgos cambiar la forma en que los investigadores piensan sobre la investigación biomédica en las poblaciones africanas?

ZL: Creo que ayuda a informar la medicina de precisión y la toma de decisiones médicas. Desde una perspectiva médica, por ejemplo, si encuentra una variante en un paciente con una enfermedad muy rara y desde un punto de vista computacional se prevé que sea patógena o causante de la enfermedad, pero no tiene ningún dato disponible para confirmarlo, agregar datos como datos de frecuencia realmente ayuda a los médicos a tomar decisiones informadas.

AC: En Nigeria, si viaja 500 kilómetros, hay dos poblaciones que tienen una composición genética muy distinta. [Tuvimos un hallazgo similar en] Uganda, donde hay dos poblaciones, y se puede ver a partir de los datos genéticos que tienen una susceptibilidad muy distinta a las enfermedades. Por lo tanto, es importante armar un mapa muy granular como un mapa genético de hiperresolución, así como un mapa de fenotipo. [Nuestros hallazgos muestran que] no se puede simplemente tomar a un país como representante y decir: Bien, hemos terminado.

NH: Una de las cosas realmente importantes para transmitir es que este fue un trabajo realizado en África por africanos. . Colaboramos con grupos individuales que están en los EE. UU. o el Reino Unido, pero este [estudio] tiene sus raíces en África.

A. Choudhury et al., Los genomas africanos detallados informan sobre la salud y la migración humana, Nature, doi:10.1038/s41586-020-2859-7, 2020.

Nota del editor: la entrevista fue editada por motivos de brevedad.