Генетическая эпидемиология - Genetic epidemiology
Генетическая эпидемиология - это изучение роли генетических факторов в определении здоровья и болезней в семьях и популяциях, а также взаимодействия таких генетических факторов с факторами окружающей среды. Генетическая эпидемиология стремится провести статистический и количественный анализ того, как генетика работает в больших группах.
Определение
Использование термина « генетическая эпидемиология» возникло в середине 1980-х годов как новое научное направление.
Формально генетическая эпидемиология была определена Ньютоном Мортоном , одним из пионеров этой области, как «наука, которая занимается этиологией , распространением и контролем болезней в группах родственников и наследственными причинами болезней в популяциях». Это тесно связано как с молекулярной эпидемиологией, так и с статистической генетикой , но каждая из этих пересекающихся областей имеет разные акценты, общества и журналы.
Одно определение этой области близко следует определению генетики поведения , определяя генетическую эпидемиологию как «научную дисциплину, которая занимается анализом семейного распределения признаков с целью понимания любой возможной генетической основы», и которая «стремится понять и то, и другое. генетические факторы и факторы окружающей среды и то, как они взаимодействуют, вызывая у людей различные заболевания и особенности ". BMJ принимает аналогичное определение «Генетическая эпидемиология является изучение этиологии, распределения и контроля заболеваний в группах родственников и наследственных причин заболеваний населения.»
История
Еще в 4 веке до нашей эры Гиппократ в своем эссе «О воздухе, воде и местах» предположил, что такие факторы, как поведение и окружающая среда, могут играть роль в развитии болезни. Эпидемиология вошла в более систематическую фазу с работой Джона Граунта , который в 1662 году попытался количественно оценить смертность в Лондоне, используя статистический подход, табулировав различные факторы, которые, по его мнению, играли роль в показателях смертности. Джон Сноу считается отцом эпидемиологии и был первым, кто использовал статистику для обнаружения и выявления причин болезней, в частности вспышек холеры в 1854 году в Лондоне. Он исследовал случаи холеры и нанес их на карту, определяя наиболее вероятную причину холеры, которая, как выяснилось, заключалась в загрязненных колодцах.
Современная история
Современная генетика началась на основе работ Грегора Менделя . Когда об этом стало широко известно, это вызвало революцию в исследованиях наследственности во всем животном мире; с исследованиями, показывающими генетическую передачу и контроль над характеристиками и признаками. Поскольку было показано, что вариации генов влияют на болезнь, началась работа по количественной оценке факторов, влияющих на болезнь, которая в 20-м веке ускорилась. Период после Второй мировой войны стал годом наибольшего прогресса в этой области, когда такие ученые, как Ньютон Мортон, помогли сформировать область генетической эпидемиологии, как она известна сегодня, с применением современной генетики для статистического изучения болезней, а также проведение крупномасштабных эпидемиологических исследований, таких как Фрамингемское исследование сердца .
В 1960-х и 1970-х годах эпидемиология играла роль в стратегиях всемирной ликвидации естественной оспы.
Основы
Традиционно изучение роли генетики в развитии болезней осуществляется с помощью следующих дизайнов исследований, каждый из которых отвечает на несколько разные вопросы:
- Исследования семейной агрегации : есть ли генетический компонент в болезни, и каков относительный вклад генов и окружающей среды?
- Исследования сегрегации : каков тип наследования заболевания (например, доминантный или рецессивный)?
- Исследования сцепления : в какой части какой хромосомы расположен ген заболевания?
- Ассоциативные исследования: какой аллель какого гена связан с заболеванием?
Этот традиционный подход оказался весьма успешным в выявлении моногенных заболеваний и локализации ответственных генов.
В последнее время область генетической эпидемиологии расширилась и теперь включает общие заболевания, в которые многие гены вносят меньший вклад ( полигенные , многофакторные или мультигенные нарушения ). Это быстро развивалось в первом десятилетии XXI века после завершения проекта « Геном человека» , поскольку достижения в технологии генотипирования и связанное с этим снижение затрат сделали возможным проведение крупномасштабных общегеномных ассоциативных исследований, позволяющих генотипировать многие тысячи отдельных животных. нуклеотидный полиморфизм у тысяч человек. Это привело к открытию многих генетических полиморфизмов, которые влияют на риск развития многих распространенных заболеваний. Генетическая эпидемиология также может быть искажена из-за эволюционного давления, которое вызывает отрицательный отбор во время молекулярной эволюции. Этот отрицательный отбор может быть определен путем отслеживания асимметрии распределения мутаций с предположительно тяжелыми эффектами по сравнению с распределением мутаций с предположительно легким или отсутствующим эффектом.
Подходы
По словам М.Тевфика Дорака, генетическое эпидемиологическое исследование состоит из 3 незаметных шагов :
- Установление генетической составляющей расстройства.
- Установление относительного размера этого генетического эффекта по отношению к другим источникам вариации риска заболевания (экологические эффекты, такие как внутриутробная среда, физические и химические эффекты, а также поведенческие и социальные аспекты).
- Идентификация гена (ов), ответственного за генетический компонент.
Эти методы исследования можно оценить с помощью семейных или популяционных исследований.
Смотрите также
использованная литература
дальнейшее чтение
- Хури, MJ; Beaty, TH; Коэн, BH (1993). Основы генетической эпидемиологии . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-505288-6.
- Мортон, Ньютон Э; Чунг, Чин Сик, ред. (1978). Генетическая эпидемиология . Нью-Йорк: Academic Press. ISBN 978-0-12-508050-7.
- Мортон, NE (1997). «Генетическая эпидемиология» (PDF) . Анналы генетики человека . 61 (1): 1–13. DOI : 10.1017 / S0003480096005891 . PMC 1715876 . PMID 9245975 . Проверено 15 июня 2010 года .
- Хури, Муин Дж .; Литтл, Джулиан; Берк, Уайли, ред. (2003). Эпидемиология генома человека: научная основа для использования генетической информации для улучшения здоровья и предотвращения болезней . Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-514674-5.
- Спенс, Массачусетс (2005). «Генетическая эпидемиология». Энциклопедия биостатистики . Wiley Interscience. DOI : 10.1002 / 0470011815.b2a05034 . ISBN 978-0470849071.
- Томас, округ Колумбия (2004). Статистические методы в генетической эпидемиологии . Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-515939-4.
- Тир, доктор медицины (2011). Генетическая эпидемиология . Springer. ISBN 978-1-60327-415-9.