Как стать автором
Обновить

Если верить новостям, в ближайшем будущем генетики победят неизлечимые заболевания и найдут рецепт молодости, а каждый человек сможет отредактировать свою ДНК и исправить ошибки природы. Уже сейчас многие лаборатории предлагают всем желающим расшифровать геном и экзом. Кажется, что, сдав такие анализы, можно понять все о своем организме: узнать скрытые таланты, предрасположенности, риски. Но, к сожалению, это так не работает.

Почему?
Всего голосов 23: ↑21 и ↓2+32
Комментарии28

Комментарии 28

Изучая геном вы всё-равно ничего не поёмете. Это как смотреть отдельные байты машинного кода в огромном экзешнике. Отдельно взятые изолированные полиморфизмы очень мало что могут рассказать (кроме очень ограниченного и хорошо изученного их числа, но есть тоже нюансы). В живом огранизме очень много компенсаторных механизмов, в тех же ферментных системах например. Нет ни одной достоверной базы данных где описавались бы сложные комбинации полиморфизмов. Совсем. Так как количество комбинаций и возможных взаимодействий бесчисленно. Даже по отдельным полиморфизмам данные противоречивы (см. базы типа GWAS).

Ещё эпигеном забыли. А это как конфиг файл, где можно заметилировтать заацетилировать отдельные гены, выключить или наоборот включить их транскрипцию. Клиника всегда важнее. Наличие полиморфизма не означает, что система не работает. Иначе мы бы давно и очень быстро умерли.

Довольно спорное заявление, учитывая, что в самой статье перечислено, что из него можно понять уже сейчас.

Что-то можно, но о-о-чень мало.

Возьмём всеми любимый BRCA1 и его полиморфизмы. Почему у кого-то развивается онкология, а у кого-то нет при одном и том же варианте? Другие факторы и другие гены? А какие?

Вы очень, очень, ОЧЕНЬ-ОЧЕНЬ недооцениваете роль случайных событий в живом организме.

Дело в не в том, рассматриваем ли мы процессы с точки зрения формальной логики или с точки зрения теории вероятности. Не имея возможности смоделировать каждую молекулу (или элементарную частицу) отдельно мы переходим к вероятностной модели. Такой из себя чёрный ящик с огромным количеством входов и скрытых сотояний. А на выходе вероятность - выстрелит или нет. Но даже тут мы не понимаем что именно и как влияет на итоговую вероятность. В общих чертах только.

Не имея возможности смоделировать каждую молекулу (или элементарную частицу) отдельно мы переходим к вероятностной модели

Нет. Биологические процессы фундаментально случайны. Решил калий-40 из сожранного банана распаться именно сейчас рядом с молекулой ДНК, бета-частица влетела именно в это место - и оп-па. А у кого-то такая же молекула калия-40 из такого же банана распалась подальше от ядра клетки, или вообще не распалась, и все хорошо.

скрытых сотояний

Есть такая штука, теорема Белла называется...

Но даже тут мы не понимаем что именно и как влияет на итоговую вероятность. В общих чертах только.

Эт с чего это вдруг не понимаем? Например, вот тут вполне конкретно говорится о шансах получить конкретные виды рака при зловредных поломках BRCA1/2 в сравнении с теми, у кого нормальные варианты.

Эт с чего это вдруг не понимаем? Например, вот тут вполне конкретно говорится о шансах получить конкретные виды рака при зловредных поломках BRCA1/2 в сравнении с теми, у кого нормальные варианты.

Ну это всё обсервационные данные, в среднем по больнице. Причинно-следственная связь сложнее гораздо. Какова вороятность онко-исхода при активных других генах супрессорах? Каких именно? Как эпигеном влияет на риск? Какие экстра-генетические факторы имеют негативное или позитивное влияние на исход?

Задача ведь стоит минимизировать риск неблагоприятного исхода при наличие триггерного фактора. Это значит, что можно воздействовать на неДНК-обусловленные факторы и свести изначально априорный 60% риск к например 10%-ному или даже 1%-ному. Какие это факторы?

Очевидно, что на часть вопросов ответов пока нет. Частично из-за недостатка данных, частично из-за того, что не придумали куда смотреть, частично потому что не увидели закономерность. Завтра соберут ещё стопицот тыщ геномов с анамнезами, натравят какую-нибудь Большую Генетическую Модель, найдут какие-то новые корреляции, кого-то осенит и будут обнаружены новые причинно-следственные связи.

И что? Как это обесценивает те данные, которые уже есть прямо сейчас? Если с поломанными BRCA вероятность получить ОМЖ аж 60% против 1% с нормальными — что теперь, выкинуть эти данные, потому что "мы не можем объяснить всё, поэтому ничего объяснять не будем, даже если можем (а в случае с brca как раз более-менее понятны механизмы)"? В физике вон тоже, СМ не всегда и не везде работает, но нащупать более полное объяснение пока не можем — закрываем все институты, физиков выгоняем мести улицы, разбиваем всю технику и идём охотиться на мамонтов, так?

Вы сделали неверный вывод из моих коментариев. Речь идёт о том, что перед человечеством ещё очень и очень много работы, чтобы понять как всё устроено. Сегодня это только мизерные (пусть даже и бесценные) зачатки, и говорить, что мы вот тут геном просеквентировали и прямо по дампу, как гадалки, сейчас нагадаем - это очень поверхностно. Кроме BRCA есть туевы хучи других генов и их вариантов которые тоже могут что-то значить. Но сложнее всего - это полная картина, их взаимодействие, влияние других факторов, внешней среды. Тут поле непаханное. Совсем.

Как вы лихо противопоставили формальную логику теории вероятностей.

Бесчисленно? Скорее всё же конечно, типа 10 в какой-то там степени.

Да да именно выключить, как с геном Usag1, чтобы чрезмерное количество продуцирующего фермента по инструкции этого гена, не мешало завязаться зачатку нового зуба. В этом году в Японии получили разрешение провести опыты на людях, так как у животных зубки то ростут

И всё таки, сколько занимает объём расшифрованного "экзома" в гигабайтах, и выдаёте ли вы его на руки (например на жёстком диске, или флешке) для дальнейшего самостоятельного анализа. Просто интересно...

Несмотря на то что в нашей лаборатории мы проводим анализ исключительно с медицинской целью — выявляем патогенные мутации, — при желании пациента мы выдаем ему весь сиквенс (сырые данные), и дальше он волен делать с ним что угодно.

из того что я видел в зарубежных клиниках "выдают" около 100ГБ

Полный геном весит гигабайты? Выкладывание его в публичный доступ какие-то реальные угрозы несёт для жителя России?

Из гипотетических, вроде как страховые компании могут смотря на него повышать стоимость ДМС, которого у многих и так нет. Ещё вроде как товарищ майор может связать вас с вашими преступлениями по которым есть образцы. Ещё что-то?

Выкладывание его в публичный доступ какие-то реальные угрозы несёт для жителя России?

В Украине создадут боевого комара, нацеленного конкретно на вас.

Бояться скорее стоит тех силовых структур, которые ближе. Криминалисты идентификацию преступников осуществляют в основном по STR, профиль STR можно реконструировать из последовательности полного генома. Но проблема в том, что этот метод имеет непростительно высокую долю ложноположительных срабатываний, но притом применяется правоохранителями вполне серьезно. И да, случаи идентификации людей через базы данных (и даже через родственников в базах данных) есть. Но никаких гарантий нет, что криминалисты собрали именно Вашу ДНК (но это уже никого, по-видимому, не волнует).

Полный геном человека занимает более 3 гигабаз (млрд пар азотистых оснований), записан четырехбуквенным алфавитом. Другое дело, что результаты секвенирования записаны вместе со значениями качества прочтения конкретного нуклеотида, и глубина покрытия генома - около 30 крат. Если Вы подразумеваете анализ в дальнейшем, полезны будут именно эти данные (после того, как для медицинских биоинформатиков станут доступны пангеномы разных этнических групп, в том числе той, к которой Вы анцестрально относитесь).

Интересная статья, но не хватает подробностей. Сколько весят сиквенсы генома и экзома? Насколько точны результаты секвенирования? Условно говоря один и тот-же образец секвенированный дважды даст два набора данных совпадающих до байт?

Немного странные вопросы.

Сколько весят сиквенсы генома и экзома?

Это порядка десятков мегабайт, в зависимости от формата файла. Но вы таким файлом пользоваться не сможете. Ну только из одной генетической лабы принести в другую.

Насколько точны результаты секвенирования?

Они точны, иначе метод не имел бы смысла, ведь даже одна измененная пара нуклеотидов может быть тяжелой мутацией (а пропуск пары - так вообще вызывает сдвиг рамки считывания, превращающий всю дальнейшую ДНК в бессмыслицу). В статье написано, что каждый участок прочитывается 100 раз, это практически исключает возможность аппаратной ошибки секвенатора, скорее уж пробирки перепутают.

Условно говоря один и тот-же образец секвенированный дважды даст два набора данных совпадающих до байт

Непонятно, о каких вы "байтах". Если о парах оснований, то да, они должны на 100% совпасть, ибо см. выше. Только сиквенс - это разрушающий метод, поэтому строго говоря вы не можете изучить дважды один образец. Скорее уж две аликвоты одного образца.

Нам как раз нужно расшифровать геном, в этой тушке явно есть делеция, связанная с коллагеном. Ну плюс некая инфа про сохранность интеллекта при тяжёлой деменции и энцефалопатии, развитие РАС, БАР и савантизм.

Реконструировать надо в том числе 3Д-структуру генома. В случае, если изучаются признаки с полигенным контролем, трудно ответить на вопросы, выравнивая короткие прочтения на отдаленный референс. Фазирование и данные о метилировании повышают число степеней свободы, но эта информация тоже может быть полезга.

А лет через 100 это всё окажется очередной "хиромантией".... А все проблемы нарисованы в отпечатке пальца или в рисунке радужки....

Полагаю вы плохо понимаете, чем наука и знание отличается от суеверий?

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Там не нужно полное секвенирование, достаточно гаплотипирования.

Никогда не надо что-то решать за человека и ещё и обобщать на всех. "Вам не надо делать..." - это признак некомпетентости. Надо чётко обозначить что именно будет результатом анализа на глюкозу в крови или полноэкзомного секвенировния. Статья была бы гораздо интереснее, если бы называлась наподобие "Что можно достоверно узнать из своего экзома?" 😊

Сильно, однако, биология отстаёт от других наук. Просто непаханное поле для исследователей.

И все завязано на комбинаторную сложность организмов. Реально ли вообще в таком разобраться? Что может помочь? Дать толчок? Квантовые компьютеры? Математика? (развитие комбинаторики)

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий