Прежде чем перейти к статье, хочу вам представить, экономическую онлайн игру Brave Knights, в которой вы можете играть и зарабатывать. Регистируйтесь, играйте и зарабатывайте!
За последние десять лет в России появились компании, которые на основе анализа ДНК сообщают клиенту информацию о его персональной предрасположенности к большому количеству различных заболеваний, склонностям к каким-либо видам спорта или особенностям характера. Эти компании дают вам оценку вашего персонального риска, в основном используя информацию из опубликованных научных работ о том какие участки ДНК и как сильно ассоциированы с болезнью или признаком. Однако, на сегодня для большинства многофакторных болезней и признаков генетики умеют оценивать риски с ограниченной точностью. Основная причина в том, что мы еще достаточно мало знаем о том как работает наша ДНК. Ниже я расскажу о том какие точности у этих тестов, чем вы рискуете проходя их и что думает обо всем этом экспертное сообщество.
Речь пойдет о компаниях, которые дают оценки для широкого спектра заболеваний и признаков: раковые, сердечно-сосудистые, психические расстройства, спорт, питание и др. Такие ДНК тесты в англоязычной литературе называют “direct-to-consumer tests”. Вы присылаете компании образец, например, слюны, из которого выделяется ДНК. Далее эта ДНК анализируется. После чего в своем личном кабинете на сайте компании вы видите какие у вас предрасположенности к различным заболеваниям. Direct-to-consumer здесь означает, что между вами и компанией отсутствует специалист, который бы назначил тест по медицинским или другим показаниям, объяснил бы результаты теста, сформировал бы рекомендации основываясь на результатах тестирования. В сервис часто входит консультирование после тестирования, но это делается удаленно.
Первая такая компания под названием 23andme запустила свой сервис в Калифорнии в 2007 году. Начиная со следующего года и на протяжении следующих пяти лет Министерство здравоохранения США в лице своего агентства под названием Food and Drug Administration (FDA) регулярно пыталось добиться от 23andme каких-либо данных подтверждающие достоверность генетических тестов. Не получив такой информации в 2013 году FDA запретила компании продавать своим клиентам в США генетические тесты на все заболевания. Только в 2017 году был снят запрет на тестирование десяти заболеваний. На сегодня компания тестирует на предрасположенности к 20+ болезням, 30+ признакам, на наличие генетического риск варианта к 40+ болезням и на эффективность к 3 лекарствам. После всех разбирательств, на сайте FDA появился документ, который описывает ограничения, имеющиеся у таких тестов. Ниже приведу выдержки из этого документа (выделены жирным) с моими комментариями и ссылками на научные работы, чтобы показать как экспертное сообщество смотрит на такого рода сервис.
В ДНК тестах используются не все генетические варианты, которые влияют на многофакторную болезнь. Таким образом, риск заболевания, который вам сообщается компанией не является вашим действительным полным риском заболеть (раздел i, параграф A). Дело в том, что несмотря на огромное количество денег и усилий, которые были закачены мировой наукой в исследования генетической составляющей многофакторных болезней, наше понимание болезней все еще достаточно ограничено, и, как следствие, предсказательная способность моделей для оценки рисков не очень высокая. Генетикам все еще предстоит открыть много неизвестных на сегодня генетических вариантов как защищающих от болезней так в увеличивающих их риск. Из публикаций в рецензируемых научных журналах видно, что большая часть научного сообществе относится скептически к таким ДНК тестам из-за их низкой точности. Только лишь последние несколько лет с появлением больших генетических баз данных (таких как UK Biobank) в мировой научной литературе осторожно стала звучать мысль, например здесь и здесь, что сегодня мы можем начать думать о внедрении в клиническую практику моделей оценки риска с использованием генетики.
Для большинства болезней точность предсказания на основе генетики варьируется от AUC = 0.6 до AUC = 0.7 (AUC - это критерий точности модели; AUC=0.5 - нулевая предсказательная способность модели, AUC = 1 – это 100% точность модели). Сегодня врач намного точнее может диагностировать и предсказывать развитие многих болезней без использования генетической информации. Например, в статье за 2020 год показано, что информация о возрасте, поле, расе, курении, уровне холестерина, кровяном давление и статусе диабета пациента дает намного более высокую точность предсказания (AUC=0.76) ишемической болезни сердца, чем только генетика (AUC=0.61).
За многофакторные болезни часто отвечают десятки и даже сотни тысяч генетических вариантов каждый из которых имеет малый эффект на болезнь. Сегодня мы знаем из самых масштабных исследований только о сотнях или тысячах из них и только для небольшого количества болезней. По этой причине точности существующих моделей относительно низкие. Есть, конечно, моногенные болезни в которых одна мутация дает очень большой эффект и как правило очень серьезное заболевание. Такие заболевания редки и их как правило трудно не заметить. Если у вас моногенное заболевание, то большая вероятность, что вы уже знаете об этом и находитесь в контакте с врачом.
Различные компании использует разное количество генетических вариантов для оценки риска. Таким образом, ваш риск заболеть может быть различным в зависимости от того в какой компании вы пройдете тест (раздел i, параграф B). Научные исследования часто говорят лишь о том, что данный генетический вариант с большой вероятностью ассоциирован с болезнью. Генетики часто просто не знают как именно этот сегмент ДНК увеличивает или уменьшает риск. Поэтому часто трудно определить какие варианты лучше использовать для оценки риска. У разных компаний разные критерии построения моделей: одни включают варианты, которые многократно подтвердились во множестве больших исследования, вторые включают те, которые были найдены в более скромных исследованиях, третьи включают все варианты в геноме. От подхода зависит точность оценки риска.
Факторы среды могут влиять на развитие заболевания кроме генетических факторов (раздел i, параграф C). В генетике есть такой параметр как коэффициент наследуемости. Он говорит о том какая пропорция дисперсии признака описывается генетическими факторами. Коэффициент равный нулю говорит о том, что за признак отвечают только факторы среды (такие как питание, экология, курение и т.д.). На такую болезнь можно влиять меняя только внешнюю среду. Коэффициент равный 100% говорит о том, что за признак отвечают только генетические факторы. Метаанализ большинства научных публикаций за последние полвека показал, что коэффициент наследуемости для 18000 изучаемых заболеваний равен примерно 50%. Это означает, что в среднем только лишь 50% вашего риска заболеть описывается генетикой. Вполне возможна ситуация, когда у вас “плохие гены”, но в тоже время “хорошие факторы среды”. Например, у вас сбалансированное питание, отсутствуют вредные привычки, живете в месте, где хорошая экология. Из-за этого ваш риск заболеть может быть намного ниже, чем у людей с “хорошими генами”. Поэтому, дешевле и практичнее с начала подумать об изменении своей окружающей среды, чем о ДНК тестировании.
Данные тесты не рассчитаны, чтобы диагностировать болезни, сообщать вам о вашем текущем состоянии здоровья, использовать для принятия медицинских решений включая то, стоит или нет принимать лекарства и в каком количестве (раздел i, параграф F). Все это может сделать только врач. Даже, если ваш тест показывает наличие высокого риска какого-либо заболевания, есть вероятность, что это ошибка. Например, в недавней статье описаны несколько случаев, в которых тест дал ошибочный результат. В одном из них тест показал наличие у 12-летней девочки генетического варианта, связанного с заболеванием под названием Синдром Элерса-Данлоса. Пациент посетил семь кардиологов, два гинеколога, офтальмолога, гастроэнтеролога, шесть терапевтов, медицинского генетика, обследовали четырех других членов семьи и провели повторное генотипирование. В результате, после большого количества усилий, болезнь не была подтверждена. В исследовании за 2020 год показали, что тест может показать ошибочно наличие в среднем пяти генетических вариантов, ассоциированных с заболеваниями.
В противоположность случаю описанному выше, многие не предпринимают никаких действий после того, как тест показал высокий риск какого-либо заболевания. Например, в этом исследовании большинство из тех, кто получил результаты с увеличенным риском заболевания раком, не предпринял никаких попыток по изменению своей диеты, физических нагрузок либо каких-либо других действий для уменьшения риска заболевания.
После анализа моделей для расчета риска, которыми пользуются российские компании, у меня сложилось ощущение, что точности у них достаточно низкие. По крайней мере, для некоторых заболеваний и признаков. Например, для расчета риска никотиновой зависимости одна из российских компаний взяла по одному-два генетических варианта из пяти генов CHRNA5, NRXN1, VPS13A, NRXN1 и LOC102724740. В то время как другая компания взяла 7 вариантов из только одного гена CHRNA5. Причем, последняя использовала два варианта (rs6474413 и rs7004381), которые находятся на очень близком расстоянии в геноме (97 пар оснований) и, соответственно, скорей всего один из них неинформативный из-за сильной взаимной корреляции). Также есть исследование за 2019 год, где найдено 566 генетических вариантов отвечающие за никотиновую зависимость. По какой-то причине компании не включили их в модель. То есть, видим, что во-первых, модели у компаний сильно различаются, а во-вторых, игнорируются последнии научные результаты.
Важный момент - это политика работы с данными, которую придерживается компании и которой они будут придерживаться в будущем. Известно, что одна из самых больших таких компаний в США FamilyTreeDNA делится генетическими данными своих клиентов с ФБР. В 2018 году исследование показало, что 79% пользователей ДНК тестов в США согласны с тем, чтобы полиция имела доступ к их генетическим данными. Таким образом, если вы отослали свою ДНК для теста, неважно в какую компанию, то рано или поздно, в будущем, к этим данным получат законный доступ другие организации. Вспоминается фильм “Гаттака”, где крупная корпорация нанимает на работу в соответствии с генетическим профилем человека. Также не исключено, что появятся те, которые захотят использовать современные знания генетики (и, соответственно, ваш геном), чтобы возродить идеи селекции человека, которые в свое время взяли на вооружение в нацистской Германии и тем самым погубили почти 100 миллионов человек.
Другая проблема - этот безопасность хранения данных. Мы все видим сколько много утечек происходит из организаций, которые вроде бы должны иметь лучшие системы защиты данных. Например, здесь сообщается об утечки информации о 100 тыс. клиентах Сбербанка. Кто работал в подобных организациях прекрасно знает, что почти невозможно установить преграды таким утечкам. Всегда найдется сотрудник, который из мести компании, желания заработать или просто по ошибке сольет данные на сторону. Это всего лишь вопрос времени, когда появится черный рынок генетических данных. Сегодня мы достаточно мало можем узнать о человеке по ДНК, но спустя 10-20 лет, я думаю, предсказательная способность моделей будет достаточно высока, чтобы многое рассказать о вашем характере, привычках и болезнях. Хотите ли вы, чтобы другие знали о вас больше, чем вы о себе?
Мы знаем, что 50% генома у нас совпадает с нашими родителями и нашими детьми, 25% - с нашими внуками, дедушками и бабушками, 12.5% с нашими правнуками, прадедушками и прабабушками и т.д. Таким образом, делясь своим генетическим материалом с компаниями, человек автоматически отдает часть информации о геноме своих родственников. Согласитесь, неприятно осознавать, что кто-то, пусть даже ваш близкий родственник, отдает чужому человеку, например, половину цифр из пин кода вашей банковской карты. Даже половины может быть достаточно, чтобы разгадать весь пин код. Опасность еще и в том, что другую половину может отдать другой ваш родственник.
ДНК тестирование для многих незнакомых с областью выглядит неким высокотехнологичным продуктом, который может дать вам важную информацию о вашем здоровье. Для некоторых продукт будет полезен, а может даже спасет кому-то жизнь. Если у вас моногенное заболевание и врач не может установить, что это за заболевание, то, имеет смысл пройти ДНК скрининг на моногенные заболевания. Только стоит это все-таки делать в серьезных медицинских учреждениях. Для большинства людей неспециализированный ДНК тест, который предлагают компании — это сомнительная трата денег. Скорей всего тест ничего не изменит в вашей жизни. Если же вы примете какое-либо решение основываясь на таком ДНК тесте, то у вас большой шанс принять неправильное решение. Большинство докторов после просмотра результатов теста, скорей всего скажет вам то, что вы и так хорошо знаете - ведите здоровый образ жизни. Даже, если у вас действительно высокий генетический риск какого-либо многофакторного заболевания, то самый лучший совет — это вести более здоровый образ жизни и тем самым снизить риск. Если статья была полезна и помогла сэкономить несколько десятков тысяч рублей, то буду рад небольшому спасибо, которое можно сказать здесь.
P.S. Меня зовут Максим Стручалин. Я занимаюсь геномикой уже больше 10 лет. Защитил PhD диссертацию в Голландии в 2013 году, работал в Новой Зеландии в компании, которая использует ДНК для селекции животных. Сейчас работаю с генетикой животных и человека. В том числе и с иностранной компанией, предоставляющей сервис ДНК тестирования. Если вы уже сделали тест и хотите больше узнать о том насколько можно доверять результатам оценки определенной болезни или признака, то пишите мне m.v.struchalin@gmail.com.
