A maioria das pesquisas em genética humana historicamente se concentrou em pessoas de ascendência europeia — um preconceito de longa data que pode limitar a precisão das previsões científicas para pessoas de outras populações.

Agora, uma equipe de cientistas da Universidade Johns Hopkins gerou um novo catálogo de dados de expressão genética humana de todo o mundo. A representação aumentada de populações pouco estudadas deve capacitar os pesquisadores a obter insights mais precisos sobre fatores genéticos que impulsionam a diversidade humana, incluindo características como altura, níveis hormonais e risco de doenças.

O trabalho aprofunda a compreensão do campo científico sobre a expressão genética em populações da América Latina, Sul e Leste da Ásia e outras regiões para as quais existiam dados limitados.

Publicadas hoje na Nature, as descobertas podem melhorar estudos futuros sobre variação e evolução humana.

"Agora temos essa visão global de como a expressão genética contribui para a diversidade do mundo, o quadro mais amplo até o momento em populações que foram mal representadas em estudos anteriores", disse o autor sênior Rajiv McCoy, geneticista da Johns Hopkins. "Estamos tentando entender melhor a conexão entre a variação no nível do nosso DNA e a variação no nível de nossas características, que estudos genéticos anteriores analisaram, mas com um viés realmente persistente que frequentemente exclui populações de ancestralidade não europeia."

Embora a pesquisa genética explore com mais frequência as diferenças no DNA, os pesquisadores se propuseram a examinar a expressão genética — o processo pelo qual os genes no DNA são "transcritos" em moléculas de RNA. O RNA, por sua vez, serve como um modelo para guiar a montagem de aminoácidos nas proteínas que fornecem estrutura e realizam várias tarefas dentro das células. Mas as mutações genéticas podem afetar como os genes são expressos — alterando a quantidade de RNA que os genes produzem ou a estrutura do próprio RNA. Essas mutações e os efeitos associados na expressão genética podem impactar criticamente o desenvolvimento de características e doenças.

Para identificar mutações que alteram a expressão genética, os cientistas mediram o RNA em células de 731 pessoas que já haviam participado do Projeto 1000 Genomas , uma colaboração internacional previamente estabelecida que caracterizou a sequência de DNA dos mesmos indivíduos.

"Não conhecemos apenas suas sequências genômicas, que foram publicadas anteriormente, mas agora temos medições de sua expressão genética. Ao combinar esses dados, podemos entender em um nível muito básico as fontes genéticas das diferenças de expressão genética entre indivíduos", disse McCoy. "No final das contas, é isso que mais contribui para as diferenças entre você e eu, embora no nível do DNA sejamos 99,9% idênticos."

Enquanto os 731 indivíduos abrangem 26 grupos diferentes em cinco continentes, os cientistas descobriram que os padrões de expressão genética são frequentemente compartilhados entre os grupos, um fenômeno também observado em padrões de variação de DNA. A maioria das diferenças na expressão genética foi vista dentro das populações, e não entre elas.

"A distribuição da nossa diversidade é mais complexa do que esses rótulos definidos geográfica, política ou socialmente", disse McCoy.

A diversidade da coorte permitiu que os cientistas identificassem possíveis conexões entre mutações e características específicas e riscos à saúde, incluindo mutações limitadas a subconjuntos de populações que não foram examinadas anteriormente, disse ele.

"Estamos demonstrando que, ao ter essa coorte mais diversa, podemos realmente nos concentrar em mutações específicas que podem estar causando essas mudanças na expressão genética e, finalmente, como elas podem estar causando variação e como isso afeta as características ou a suscetibilidade a uma doença", acrescentou McCoy.

As descobertas também podem levar a melhores terapias personalizadas, disse o autor principal Dylan Taylor, candidato a doutorado em biologia pela Johns Hopkins.

"Não podemos realmente usar esses estudos de forma preditiva para medicina personalizada de forma equitativa, a menos que tenhamos conjuntos de dados mais diversos", disse Taylor. "Se você tentar usar resultados de um estudo usando apenas indivíduos europeus para prever a expressão genética em indivíduos de uma população sub-representada — sul-asiáticos, por exemplo — seus resultados não serão necessariamente muito confiáveis."

Lacunas importantes ainda existem. O conjunto de dados 1000 Genomes não inclui muitos grupos do Oriente Médio, Austrália e Ilhas do Pacífico, e tem amostras limitadas das Américas e da África.

"O campo está começando a se mover nessa direção empolgante para incluir indivíduos diversos em estudos genéticos humanos", disse Taylor. "Nossa pesquisa é uma prova de conceito para outros cientistas. Estamos demonstrando que podemos realmente fazer isso, e devemos, e é valioso."

Outros autores da Johns Hopkins são Surya B. Chhetri, bolsista de pós-doutorado em engenharia biomédica; Michael G. Tassia, Arjun Biddanda e Stephanie M. Yan, bolsistas de pós-doutorado em biologia; Genevieve Wojcik, professora assistente em epidemiologia; e Alexis Battle, professora de engenharia biomédica.