人类基因组图谱迎20年重大升级，精准医疗再添“利器”

科学家已经升级了新的人类基因组图谱，这项被称为“泛基因组”的最新研究成果5月11日发表在《自然》杂志上。这一重大的更新将为精准医疗及对人类疾病的理解提供更为强大的工具。

虽然每个个体的基因组差异很小，但人类基因组非常庞大，这意味着世界各地的个体和人群之间仍然存在许多重要的遗传差异。

【资料图】

在国际人类泛基因组参考联盟的领导下，研究人员发布了一个新的高质量人类基因组序列集合，包括47个个体的基因组序列。研究人员的目标是到2024年中期将这一数字增加到350人。由于每个人携带的染色体成对，这意味着在项目完成时，他们将获得多达700个不同的基因组序列。

该计划是一项国际合作项目，部分由美国国立卫生研究院资助，旨在改善不同人群的基因组变异目录。研究团队来自美国、德国等多个国家，47个匿名个体覆盖了除了大洋洲和南极洲的所有大洲。

基因组是一组基因（DNA）指令，基因组序列在个体之间略有不同。以人类为例，平均而言，任何两个人的基因组都有99%以上是相同的，而正是1%的微小差异造就了每个人的独特性，并能洞察他们的健康状况，帮助诊断疾病、预测结果和指导医疗。

为了理解这些基因组差异，科学家们创建了参考人类基因组序列作为“标准”，可以用作比对、研究其他人类基因组序列，并深入了解可能影响个人健康的特征。

然而过去20多年来，科学家们一直在使用单一的人类基因组序列来研究基因组学，也就是说人类基因图谱还是基于单人基因组作为检测导致疾病的基因变异的参考标准图谱。而一些较大的基因结构变异可能对健康产生重要影响，例如免疫系统的功能。

最新的泛基因组参考图谱的建立是人类基因组学的里程碑成果，纳入了更具包容性的人类基因组序列集合，并在构成人类基因组的32亿个已知碱基对库中增加了1.19亿个碱基对，加深了对人类遗传多样性的理解并使其更加完整，从而弥补世界各地个体和不同人群之间的一些遗传多样性的差异，使得科学家和医生能够更好地了解基因组变异如何影响健康和疾病，包括对精准医疗疗法的开发。

“泛基因组参考图谱提供了人类基因蓝图的扩展版本，人类的多样性比以前的参考序列大得多。”资助该项目的美国国家人类基因组研究所所长埃里克·格林（Eric Green）教授在5月11日的一场新闻发布会上表示，这项研究成果令人不可思议。

人类基因组最初图谱于2001年首次发布，历时20余年，直到2022年才拼完最后一块拼图。它一直是遗传学家的宝贵工具，并开启了科学发现、技术创新和基因组医学的新时代。

“有了泛基因组参考，我们可以通过提高对基因与疾病特征之间联系的理解来加速临床研究。”该论文的共同第一作者、耶鲁大学博士生廖文伟在一份新闻稿中表示。

“通过使用泛基因组参考，我们可以更准确地识别被称为结构变异的较大基因组变异。”该论文的共同第一作者、美国加州大学圣克鲁兹分校博士生、Mobin Asri在一份声明中称，“结构变异可能涉及数千个碱基。到目前为止，由于使用单一参考序列的偏见，研究人员无法识别每个人类基因组中存在的大多数的结构变异。”

人类泛基因组参考联盟的研究工作总成本预计为五年4000万美元，其中包括创建人类泛基因组参考，改进DNA测序技术，运营协调中心，开展外展活动以及为研究界使用泛基因组参考创建资源。

与此同时，人类泛基因组参考联盟包括一个伦理小组，该小组正在努力预测具有挑战性的问题并帮助指导知情同意，优先考虑不同样本的研究，探索与临床样本采集相关的潜在监管问题。

关键词：