Азия показала гены

Ученые составили генетическую карту 73 азиатских народностей. Ранее такие широкие исследования проводились только среди европейцев. В исследовании, опубликованном в Science, приняли участие более 90 ученых из Японии, Китая, Кореи, Индии, Тайваня, Сингапура, Филиппин, Индонезии, Таиланда, Малайзии и США. Работа проводилась в рамках программы Human Genome Organisation's (HUGO's).

Этнические и языковые группы Азии являются родственными и по генетике.

Кроме того, наблюдаемое генетическое разнообразие логично сокращается при движении от южных широт к северным.

Генетики обнаружили, что миграция в Азию происходила одним «вбросом», причем он произошел в Юго-Восточной Азии. Ранее считалось, что «вбросов» было несколько, причем вторжение проходило и по северному пути, и по южному. Генетическое исследование показало, что прародиной всех азиатов – и южных, и северных – является юго-восточная часть континента.

Во время доисторической миграции первые «колонизаторы» прибыли на территорию Индии. Позднее некоторые из них переселились в регион Индокитая на территорию современного Таиланда, Малайзии, Индонезии и Филиппин. Первая группа переселенцев окончательно «осела» только на юге. Ученые предполагают, что потомки этих мигрантов – современные темнокожие азиатские народы – малайские и филиппинские негритосы, восточные индонезийцы и жители тихоокеанских островов. Эти народы имеют сравнительно низкий рост – от 1,40 до 1,55 метра – и, возможно, родственны африканским пигмеям.

Другая группа переселенцев направилась на север. Там они смешались с коренными древними жителями региона, в результате чего сформировались несколько современных языковых семей: австронезийская, австроазиатская, тай-кадайская, мяо-яо и алтайская.

Исследователи отмечают, что географические и лингвистические основы генетических подгрупп в Азии открывают большие возможности для генных исследований в самых разных областях. Генетическую стратификацию следует учитывать при фармакогенетических исследованиях на континенте. Составление полной генетической карты Азии позволит не только найти ключ к лечению генетических заболеваний, но и пролить свет на древнейшую историю человечества.

Генетика может рассказать о путях миграции больших групп людей в те времена, от которых почти не осталось даже археологических свидетельств.

«Это исследование является важной вехой не только в науке, но и в истории азиатской научной коллаборации. Десять азиатских стран смогли в атмосфере полной солидарности вместе провести огромную работу. Теперь мы понимаем, насколько мы связаны в нашем прошлом, и готовы вести совместную работу в настоящем, невзирая на организационные и финансовые трудности», – отметил президент HUGO Эдисон Лью, исполнительный директор Института генома в Сингапуре и один из авторов работы.

Он отметил, что в дальнейшем коллаборация надеется привлечь к сотрудничеству все азиатские страны, включая Среднюю Азию и полинезийские острова. Планируется провести более детальное изучение генома, его структурных вариаций и полиморфизма нуклеотидов.

Наносенсор найдет рак

Диагностика болезней с помощью биомаркеров – система раннего обнаружения заболевания, которая локализует недуг на той стадии, когда он легче всего поддается лечению. Биомаркеры – особые химические вещества, появление которых в организме сигнализирует о патогенном процессе, реакции на терапевтическое вмешательство или восстановлении нормальной деятельности. Однако пока такие технологии работают только в лабораторных условиях, требующих специальных сложных анализов.

Группа ученых из Йельского университета (США) разработала специальный сенсор – наноразмерные провода, которые регистрируют в крови и измеряют концентрации двух специфических биомаркеров – рака простаты и рака груди. Их исследование публикует Nature Nanotechnology.

«Наносенсоры являются предметами активных исследований последние десять лет, однако их обнаружение было весьма сложным лабораторным процессом, требующим разделения крови. Мы впервые предложили методику их выявления в цельной крови – сложном растворе, содержащем белки, ионы и другие затрудняющие детектирование вещества», – объяснил один из руководителей исследования профессор Марк Рид.

Чтобы решить проблему регистрации биомаркеров в цельной крови, исследователи разработали миниатюрное устройство, которое работает как фильтр-ловушка таких веществ.

В данном случае удается обнаружить специфические антигены рака простаты и рака груди. Устройство записывает данные об антигенах на чип, тогда как основная масса крови просто проходит через него. Такой механизм позволяет детектировать очень небольшие концентрации вещества (порядка пикограмма – 10^–12 г – на миллиметр) с точностью до 10%. Эта концентрация аналогична крупинке соли, растворенной в бассейне.

До появления этой работы экспериментальные методики исследования на биомаркеры ограничивались лишь обнаружением определенного вещества в качественно значимой концентрации.

Ни точную концентрацию биомаркера, ни присутствие микроколичеств такого вещества в организме определять было нельзя.

Предложенная методика не только позволяет значительно повысить разрешение метода – точность определения количества вещества – но и позволяет уменьшить влияние фактора интерпретации данных оператором-лаборантом.

Кроме того, современные методики обнаружения биомаркеров являются весьма трудоемкими и дорогостоящими. Так, забранный у человека образец крови должен быть отправлен в специальную лабораторию. Там он сначала проходит центрифугирование, в ходе которого проходит частичное разделение многокомпонентной смеси, в частности, отделение плазмы. Затем полученный биоматериал подвергается длительному (несколько дней) химическому анализу. Детектор-нанопровод способен провести точный анализ за несколько минут. Ученые предполагают, что в будущем таким приспособлением могут пользоваться обычные врачи в поликлиниках, а анализ на возможное развитие раковых заболеваний будет проводиться в экспресс-режиме, почти как измерение температуры.

Медики планируют приспособить новое устройство к обследованиям на течение широкого спектра заболеваний – от рака яичников до сердечно-сосудистых патологий.