新的在线资源帮助将罕见的基因变异与人类健康和疾病联系起来

Genebass总结了英国生物样本库中近40万人的基因分析，可以帮助研究人员确定新的治疗靶点。

　　

2006年，研究人员发现，携带PCSK9基因某些变体的人的胆固醇水平显著低于普通人群。拥有两个破碎的PCSK9基因拷贝的个体——来自父母双方——比PCSK9功能正常的人患冠心病的可能性要低88%。在这些发现的12年里，科学家们已经开发出了模仿关闭该基因效果的药物，医生开始开这些药物来降低患者的胆固醇。

现在，麻省理工学院布罗德研究所和哈佛大学的研究人员已经创建了一个资源，可以帮助揭示潜在的治疗靶基因，如PCSK9。该团队扫描了来自英国生物库近40万人的外显子组(基因组中编码蛋白质的部分)，寻找罕见的遗传变异与疾病或性状之间的关联。他们还构建了一个可公开访问的浏览器，名为Genebass，用来总结他们的分析。他们的发现发表在《细胞基因组学》杂志上。

这篇论文的第一作者之一、Broad公司的计算科学家康拉德·卡尔泽夫斯基(Konrad Karczewski)说，其他研究特定基因的研究人员可以利用Genebass来了解更多与这些基因相关的性状或疾病，反之亦然。

Karczewski说:“建立这个数据集并将其发布给公众是令人兴奋的，因为虽然我们还没有发现下一个PCSK9，但其他人可能会使用这个资源。”

该研究的第一作者之一、Broad基因组数据可视化副主任马修·所罗门森(Matthew Solomonson)领导了Genebass浏览器的开发。他说:“自去年6月推出以来，我们已经有1.8万名用户试用了这款浏览器，世界各地的人们仍在使用它来查找基因。”

这项研究也是由凯瑟琳·赵(Katherine Chao)领导的，她是第一作者之一，也是Broad的软件产品经理;Broad的医学和人口遗传学项目的共同高级作者和共同主任Benjamin Neale;以及艾伯维(AbbVie)、百健(Biogen)和辉瑞(Pfizer)的研究人员。

系统的研究

在全基因组关联研究中，科学家梳理人群中的全基因组，以寻找与疾病相关的遗传变异。这些分析对解释从人类身高到精神分裂症等各种特征的基因产生了有价值的见解，但主要是探索常见的变异。一般来说，变异越常见，它对性状的影响就越小。许多已知的导致疾病的基因变异是罕见的，但系统地研究罕见变异需要巨大的数据集和处理能力。

利用布罗德的Hail团队建立的大规模计算系统，研究人员寻找了英国生物库中超过4500个性状和罕见基因变异之间的关联。该系统利用了云中的强大处理能力，在几周内分析了一台128核计算机需要15年才能完成的工作量。他们的分析显示，在罕见的变异中，最严重的——比如完全使基因失去功能的变异——与疾病和性状有更多的关联。

该团队还发现了与生物过程有关的罕见变异。例如，他们发现了此前未报道的SCRIB基因功能缺失突变与大脑内部特定部位白质(或被认为支持大脑功能的神经纤维)完整性之间的关联。Karczewski说，Genebass可以帮助其他用户识别类似的生物联系，为未来的疾病研究提供新的途径。

接下来，Karczewski和Solomonson希望将他们的浏览器扩展到更大的数据集，这些数据集来自更多样化的人口，比如来自美国国立卫生研究院的“我们所有人”研究项目。Karczewski说:“使用这些更完整、更广泛的数据集可能会给我们带来很多有趣的信息，在更好的表达和更好的基因发现能力方面。”