Генетическая эпидемиология — это изучение роли генетических факторов в определении здоровья и заболеваний 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. [1]
Использование термина « Генетическая эпидемиология» возникло в середине 1980-х годов как новая научная область.
На формальном языке генетическая эпидемиология была определена Ньютоном Мортоном , одним из пионеров в этой области, как «наука, которая занимается этиологией , распространением и контролем заболеваний в группах родственников, а также наследственными причинами заболеваний в популяциях». [2] Она тесно связана как с молекулярной эпидемиологией , так и со статистической генетикой , но каждая из этих пересекающихся областей имеет разные направления, общества и журналы. [1]
Одно определение этой области близко соответствует 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 как генетические факторы и факторы окружающей среды и то, как они взаимодействуют, вызывая различные заболевания и особенности у людей». [3] BMJ принимает аналогичное определение: «Генетическая эпидемиология – это изучение этиологии, распространения и контроля заболеваний в группах родственников, а также наследственных причин заболеваний в популяциях» . [4]
Еще в IV веке до нашей эры Гиппократ в своем эссе «О воздухе, водах и местах» предположил, что такие факторы, как поведение и окружающая среда, могут играть роль в заболевании. Эпидемиология вступила в более систематическую фазу с работой Джона Граунта , который в 1662 году попытался количественно оценить смертность в Лондоне, используя статистический подход, сводя в таблицы различные факторы, которые, по его мнению, играли роль в уровне смертности. Джон Сноу считается отцом эпидемиологии и первым использовал статистику для обнаружения и выявления причин заболеваний, в частности вспышек холеры в 1854 году в Лондоне. Он исследовал случаи холеры и нанес их на карту, указав наиболее вероятную причину холеры: загрязненные колодцы с водой. [ нужна цитата ]
Современная генетика зародилась на основе работ Грегора Менделя . Как только это стало широко известно, это вызвало революцию в изучении наследственности во всем животном мире; с исследованиями, показывающими генетическую передачу и контроль над характеристиками и чертами. Поскольку было показано, что вариации генов влияют на болезни, началась работа по количественному определению факторов, влияющих на болезнь, и в 20 веке она ускорилась. Период после Второй мировой войны стал периодом наибольшего прогресса в этой области: такие ученые, как Ньютон Мортон, помогли сформировать область генетической эпидемиологии, известную сегодня, с применением современной генетики для статистического изучения болезней, а также проведение крупномасштабных эпидемиологических исследований, таких как Фрамингемское исследование сердца . [5]
В 1960-х и 1970-х годах эпидемиология играла роль в разработке стратегий по ликвидации натуральной оспы во всем мире. [6]
Традиционно изучение роли генетики в заболевании проводится по следующим схемам исследований, каждое из которых отвечает на несколько отличающийся вопрос: [7]
Этот традиционный подход оказался весьма успешным в выявлении моногенных заболеваний и обнаружении ответственных за них генов.
Совсем недавно сфера генетической эпидемиологии расширилась и теперь включает распространенные заболевания, в которых каждый из многих генов вносит меньший вклад ( полигенные , мультифакториальные или мультигенные нарушения ). Это быстро развивалось в первое десятилетие XXI века после завершения проекта «Геном человека» , поскольку достижения в технологии генотипирования и связанное с этим снижение затрат сделали возможным проведение крупномасштабных ассоциативных исследований всего генома, которые генотипируют многие тысячи отдельных людей. нуклеотидный полиморфизм у тысяч людей. Это привело к открытию многих генетических полиморфизмов , которые влияют на риск развития многих распространенных заболеваний. Генетическая эпидемиология также может быть искажена наличием эволюционного давления, которое вызывает негативный отбор во время молекулярной эволюции . Этот отрицательный отбор можно определить путем отслеживания асимметрии распределения мутаций с предположительно тяжелыми эффектами по сравнению с распределением мутаций с предположительно легкими эффектами или их отсутствием. [8]
Генетические эпидемиологические исследования состоят из трех отдельных этапов, как это описал М.Тевфик Дорак :
Эти исследовательские методологии можно оценить с помощью семейных или популяционных исследований. [9]
