Forskningsprosjektet GenomeDenmark har nådd en viktig milepæl. Den fullstendige arvemassen til 30 dansker er kartlagt, og det har skjedd på et detaljnivå som er unikt på verdensplan.

– Vi har rett og slett analysert disse genomene helt fra bunnen, og det er bare gjort for noen få mennesker på verdensplan, forklarer Simon Rasmussen, som er førsteamanuensis ved Danmark Tekniske Universitet.

Det hele skal munne ut i et verktøy for genforskere, og forhåpentligvis bedre behandling og forebygging av sykdommer.

Nasjonale gener

Forskerne jobber med å bygge opp et såkalt referansegenom – et slags oppslagsverk for arvemassen til den gjennomsnittlige dansken.

Det kan kanskje høres merkelig med et spesielt genom for folk som bor innenfor Danmarks grenser, men Rasmussen forklarer at det er genetiske forskjeller på befolkningen i for eksempel Danmark og Tyskland.

– Folk var lenge tett bundet til stedet de ble født. Mange kom aldri lenger unna enn nærmeste landsby. Det innebar at de giftet seg og fikk barn med folk fra det samme området. Derfor finnes genvarianter som er spesielle for tyskere, japanere, kinesere, russere og så videre, forklarer Rasmussen.

– Høy kvalitet

GenomeDenmark skal kartlegge arvemassen til 150 personer, men resultatene fra de første 30 er nylig blitt beskrevet i tidsskriftet Nature Communications.

I Nederland har forskere allerede bygget opp et referansegenom for nederlendere, basert på 750 personer. Det danske prosjektet går mer i detalj, forteller den nederlandske genetikkprofessoren Cisca Wijmenga.

– Danskene har brukt kompliserte og presise metoder. Hvis resten av kartleggingen vil holde samme kvalitet, kan de være veldig stolte, sier Wijmenga, som arbeider ved Universitetet i Groningen og sitter i ledelsen av «Genome of the Netherlands».

Kartlagt fra bunnen

Å kartlegge et genom er nemlig et enormt puslespill, hvor millioner av bitte små biter av DNA skal settes sammen på riktig måte. Derfor bruker forskerne vanligvis en mal for et typisk menneske-genom – en mal som stammer fra mange års arbeid i Human Genome Project.

Men forskerne i det danske prosjektet har analysert DNA-et så grundig at de klarer seg uten malen. Og det er imponerende, mener Wijmenga.

– Det er svært få genomer som er kartlagt fra bunnen – kanskje bare en håndfull. Så det er virkelig spesielt at de har gjort det for 30 personer. Metoden gjør at de oppdager mye nytt, forklarer Wijmenga.

– Det er helt klart den riktige fremgangsmåten, men det krever en spesiell teknikk og stor datakraft.

Kostbar metode

I det nederlandske prosjektet valgte forskerne å prioritere et større antall forsøkspersoner.

– Vi hadde flere personer, men en lavere kvalitet på analysen. Derfor måtte vi ta visse resultater med en klype salt. Men det er fordeler og ulemper ved begge fremgangsmåter, forklarer Wijmenga.

Ved å bruke mange individer får man et bedre bilde av variasjonen i befolkningen.

Forteller befolkningens historie

Forskerne i det nederlandske prosjektet har data om personer fra hele landet, og det gir muligheter for å undersøke befolkningens historie.

– Vi kan for eksempel se at folk fra nord er veldig forskjellige fra folk i sør. Det innebærer at de antagelig ikke har giftet seg særlig mye på tvers av landet.

– Vi har ti provinser i Nederland, og selv innenfor hver provins kan vi se at befolkningen ligner mer på hverandre enn på folk fra naboprovinsen. Men det vil nok endre seg i fremtiden, fordi folk nå flytter oftere enn før, sier Wijmenga.

Vil ikke definere danskhet

Forskerne i GenomeDenmark vil foreløpig ikke si noe om hvilke trekk som er typiske for danskenes arvemasse. Det vil først blir avslørt når hele prosjektet er ferdig, forteller Simon Rasmussen.

– Prosjektet har som formål å kartlegge arvemassen til vanlige dansker. Det er nødvendig for å konstruere et dansk referansegenom.

Forskerne vil ikke sette verdi på de forskjellige opphavene, og ønsker ingen politisk diskusjon om hvordan en ekte danske ser ut, eller om man genetisk sett er dansk eller ikke. 

For å være med i prosjektet, må deltakerne ha besteforeldre som er født i Danmark.

–  Men vi vil ikke definere hva som allment sett er dansk og ikke dansk. Forskningsmessig er det allikevel nødvendig å undersøke en ensartet befolkning først. Men på sikt vil vi gjerne ha med andre grupper, sier Rasmussen.

– Gammeldags med nasjonalt genom

George Church, professor i genetikk på Harvard Medical School, mener imidlertid at det er «gammeldags» å bygge et nasjonalt referansegenom. Han sier at de mest skadelige genfeilene ikke følger nasjonale grenser.

– Det er veldig bra at det nå kommer analyser av genomet til 30 nye individer. Men skal dette bli til nytte, må vi også kjenne til sykdommer og andre trekk ved personen. Ideen om å ha et felles genom for en befolkning er veldig begrenset, sier Church, som er forskningsleder ved Harvard Medical School.

Han er dessuten leder av PersonalGenomes.org, som hevder å være verdens eneste database med genetisk informasjon, informasjon om helse og sykdommer og persontrekk, som er fritt tilgjengelig.

Simon Rasmussen forklarer at GenomeDenmark ikke har hatt muligheter til å samle inn denne informasjonen om deltakerne sine.

– Vi har ikke fått tillatelse til dette. Men det er heller ikke meningen. Forskere skal bruke referansegenomet som et verktøy og et bibliotek de kan slå opp i, forklarer Rasmussen.

Kan hjelpe forskere

Genforskere kan for eksempel bruke det danske referansegenomet hvis de leter etter genvarianter for en bestemt sykdom, forklarer Rasmussen.

Normalt vil man bare lete etter slike gener i bestemte deler av arvemassen. Det danske referansegenomet kan «fylle ut hullene» på en mer presis måte enn med en internasjonal standard.

Cisca Wijmenga er enig: – La oss si at man finner en spesiell mutasjon i en pasient med en sjelden sykdom. Vi må undersøke om den er årsaken til sykdommen eller om den finnes i store deler av befolkningen.

– Da er det en fordel å sammenligne med folk fra samme område. En mutasjon kan godt være relativt utbredt i et bestemt land, men helt ukjent andre steder, forklarer Wijmenga.

Det er Københavns Universitet, Aarhus Universitet, Danmark Tekniske Universitet og det kinesiske selskapet BGI Europe som står bak GenomeDenmark.

Referanse:

Søren Besenbacher mfl: Novel variation and de novo mutation rates in population-wide de novo assembled Danish trios, Nature Communications, 2015, DOI: 10.1038/ncomms696. 

––––––––––––––––—

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.