علم الوراثة السكانية والقابلية للإصابة بالأمراض المزمنة
علم الوراثة السكانية والقابلية للإصابة بالأمراض المزمنة هو مجال في وبائيات الأمراض المزمنة يدرس كيف تساهم الاختلافات الجينية الموروثة، الموزعة عبر السكان، في الفروق في خطر الإصابة بالأمراض غير المعدية مثل أمراض القلب والأوعية الدموية، والسكري من النوع الثاني، والسرطان. إنه يربط علم الوبائيات الوراثي الكلاسيكي — الذي يحدد الكمية الموروثة من خطر المرض — بعلم الجينوم الحديث، الذي يحدد ويميّز المتغيرات المحددة المعنية.
Definition
علم الوراثة السكانية والقابلية للإصابة بالأمراض المزمنة هو دراسة كيفية تشكيل التباين الجيني المنتشر في المجموعات السكانية لتوزيع ومخاطر الأمراض المزمنة غير المعدية الموروثة، مع دمج تقدير الوراثية، والتفاعل بين الجينات والبيئة، والتركيب السكاني.
Scope
يغطي هذا المجال كيفية تجمع القابلية للإصابة بالأمراض المزمنة الشائعة في العائلات وتقسيمها إلى مكونات وراثية وبيئية، وكيف تعمل الجينات والبيئات معًا بدلاً من العمل بمعزل عن بعضها، وكيف أن التركيب الجيني للمجموعات السكانية البشرية يثري دراسات الارتباط ويعقدها في آن واحد. إنه يتعامل مع القابلية الوراثية كموضوع على مستوى السكان ومنهجي ضمن علم الأوبئة، وليس كأساس للاستشارة الوراثية السريرية.
Sub-topics
Core questions
- ما هو الكسر من التباين في خطر الإصابة بمرض مزمن الذي يعزى إلى الاختلافات الجينية الموروثة؟
- ما هي المتغيرات الجينية المرتبطة بالقابلية، وكم من الخطر الوراثي تفسره؟
- كيف تتضافر العوامل الجينية والبيئية لتحديد من يصاب بالمرض؟
- كيف يؤثر التركيب الجيني للمجموعات السكانية على صلاحية دراسات الارتباط الجيني؟
Key concepts
- الوراثية والتجمع العائلي
- الوراثة المعقدة (متعددة الجينات) مقابل الوراثة المندلية
- المتغيرات الشائعة وفكرة المرض الشائع/المتغير الشائع
- الوراثية المفقودة
- التفاعل بين الجينات والبيئة
- الطبقية السكانية والاختلاط السكاني
- دراسة الارتباط على مستوى الجينوم (GWAS)
- الخطر متعدد الجينات
Mechanisms
معظم الأمراض المزمنة هي سمات معقدة: فبدلاً من أن تكون ناجمة عن جين واحد، يتأثر خطر الإصابة بها بالعديد من المتغيرات الجينية ذات التأثير الفردي الصغير جنبًا إلى جنب مع التعرضات البيئية. يحدد علم الأوبئة الوراثي أولاً أن الخطر يتجمع في العائلات ويقدر الوراثية، ثم يستخدم دراسات الارتباط على مستوى الجينوم لرسم خرائط المتغيرات المساهمة. ولأن المتغيرات المحددة عادةً ما تفسر جزءًا فقط من الوراثية المقدرة — مشكلة 'الوراثية المفقودة' — فإن هذا المجال يأخذ في الاعتبار أيضًا المتغيرات النادرة، والتباين الهيكلي، والتفاعل بين الجينات والبيئة، وحدود الوراثية نفسها. وطوال هذه العملية، يجب أخذ الأصول الجينية والتركيب الجيني للمجموعة السكانية المدروسة في الاعتبار، لأن الاختلافات في ترددات الأليلات بين المجموعات يمكن أن تخلق أو تخفي الارتباطات.
Clinical relevance
يساعد فهم المساهمة الجينية في الأمراض المزمنة على تفسير سبب تجمع المخاطر في العائلات وتفاوتها بين المجموعات السكانية، ويدعم تطوير درجات المخاطر متعددة الجينات والمجال الأوسع للطب الجينومي. وكمجال مرجعي، فإنه يصف كيفية دراسة القابلية الموروثة على مستوى السكان؛ ويحدد مصادر الخطر بدلاً من تقديم توصيات تشخيصية أو فحصية أو علاجية فردية.
Epidemiology
أظهرت دراسات التوائم والعائلات وراثية كبيرة ولكن جزئية للعديد من الأمراض المزمنة، بينما أظهرت مجموعات التوائم الكبيرة في الوقت نفسه الدور الرئيسي للعوامل غير الموروثة — على سبيل المثال، نسبت تحليلات مجموعات التوائم الاسكندنافية غالبية خطر الإصابة بالسرطان إلى عوامل بيئية بدلاً من عوامل وراثية. وقد حددت دراسات الارتباط على مستوى الجينوم على مدى العقدين الماضيين آلاف المتغيرات المرتبطة بالأمراض المزمنة الشائعة، على الرغم من أن كل منها عادةً ما يمنح تغييرًا صغيرًا في المخاطر.
History
نشأ هذا المجال من علم الأوبئة الكمي والوراثي الكلاسيكي، حيث قسمت دراسات التوائم والعائلات خطر المرض إلى مكونات جينية وبيئية. وقد أتاح اكتمال الجينوم البشري ووصول مصفوفات التنميط الجيني الكثيفة في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين دراسات الارتباط على مستوى الجينوم، مما حول المجال من تقدير الوراثية إلى رسم خرائط المتغيرات المحددة. وقد حدد الاعتراف بأن المتغيرات المكتشفة تفسر جزءًا فقط من الوراثية المقدرة، والذي تم توضيحه في تركيب مانوليو وزملاؤه عام 2009، جزءًا كبيرًا من أجندة البحث اللاحقة.
Debates
- أين تكمن 'الوراثية المفقودة' للأمراض المزمنة؟
- فسرت المتغيرات التي تم تحديدها بواسطة دراسات الارتباط المبكرة على مستوى الجينوم جزءًا فقط من الوراثية المقدرة من دراسات العائلة، مما أثار جدلاً حول ما إذا كانت الفجوة تعكس العديد من المتغيرات الشائعة غير المكتشفة، أو المتغيرات النادرة ذات التأثير الأكبر، أو التفاعل بين الجينات والبيئة، أو الوراثية المبالغ في تقديرها.
Key figures
- Peter Visscher
- Teri Manolio
- Naomi Wray
- Francis Collins
Related topics
Seminal works
- visscher-2008
- manolio-2009
- visscher-2017
Frequently asked questions
- هل يعني الاستعداد الوراثي أن المرض المزمن أمر حتمي؟
- لا. بالنسبة للأمراض المزمنة الشائعة، عادةً ما تحول المتغيرات الموروثة الخطر بشكل متواضع وتعمل جنبًا إلى جنب مع العوامل البيئية ونمط الحياة، لذا فإن القابلية الوراثية تصف احتمال الإصابة بالمرض في المجموعات السكانية بدلاً من اليقين لأي فرد.
- كيف يختلف هذا المجال عن علم الوراثة الطبية لاضطرابات الجين الواحد؟
- يتعامل علم الوراثة الطبية غالبًا مع الاضطرابات النادرة الناتجة عن طفرات فردية عالية الاختراق، بينما يدرس هذا المجال الأمراض المزمنة الشائعة التي تكون عادةً متعددة الجينات، مع انتشار المخاطر عبر العديد من المتغيرات ذات التأثير الصغير التي تتفاعل مع البيئة.