Скелет, обнаруженный в кожаном мешочке за заброшенной церковью, был в первозданном виде: крохотная фигурка, всего шесть дюймов в длину, с конусообразной головой, 10 парами ребер и костями, похожими на кости восьмилетнего ребенка. ребенок. Найден в пустыне Атакама в Чили и позже ласково прозван "Ата," скелет попал на черный рынок археологических находок, а затем был доставлен коллекционеру в Испании, который подумал, что это могут быть останки инопланетного существа.
Но судебно-медицинский анализ генома Аты, проведенный учеными Калифорнийского университета в Сан-Франциско и Стэнфордского университета, вне всяких сомнений доказал, что это человеческий организм. У Аты есть ДНК современной человеческой женщины со смесью индейских и европейских наследственных маркеров, которые можно было бы ожидать от человека, жившего недалеко от места, где она была найдена. И ее поразительный внешний вид, который ученые называют фенотипом, скорее всего, можно объяснить несколькими редкими генетическими мутациями – некоторые уже известны, другие недавно обнаружены, – которые связаны с карликовостью и другими нарушениями роста и роста костей.
Их открытия, опубликованные в четверг, 22 марта 2018 г., в журнале Genome Research, не только развеивают легенду о внеземном происхождении Аты. Это также показывает, насколько далеко продвинулись генетические данные с открытым исходным кодом, чтобы сделать возможным анализ «иголка в стоге сена», который может точно определить горстку мутировавших генов – из более чем двух.7 миллионов однонуклеотидных вариантов (SNV) в геноме Аты, которые, скорее всего, были связаны с необычной формой ее тела.
"Биоинформатический анализ в статье демонстрирует силу и богатство информации, доступной в открытом доступе, что привело к открытию новых и редких вредоносных вариантов в генах, связанных с фенотипом Ата," сказал Санчита Бхаттачарья, исследователь биоинформатики в Институте компьютерных наук о здоровье UCSF (ICHS). "Анализ был еще более сложным из-за очень ограниченного количества информации об образце и отсутствия семейного анамнеза, что делает его уникальным случаем."
Бхаттачарья использовал Онтологию человеческих фенотипов (HPO), базу данных, которая связывает геномные данные с аномальными фенотипами, обнаруженными при заболеваниях человека, от дефекта межпредсердной перегородки или отверстия в камерах сердца до скелетно-мышечных аномалий.
При первоначальном анализе Бхаттачарья обнаружил 64 варианта гена, которые, по всей видимости, могли повредить. Она ввела их в базу данных HPO, и, к ее удивлению, большинство возможных фенотипов, на которые рассчитывала программа, имели отношение к скелетной системе, включая "пропорциональный низкий рост" а также "11 пар ребер." У Аты было 10 пар, фенотип, который никогда не наблюдался.
"В тот момент, когда я это увидел, я понял, что там происходит что-то интересное," Бхаттачарья сказал. "Информации было мало, и я не специалист по костям. Это был очень слепой анализ."
Результаты выявили четыре новых SNV – тип генетической мутации на индивидуальном уровне – в генах, которые, как известно, вызывают заболевания костей, такие как сколиоз или дислокации, а также еще два SNV в генах, участвующих в производстве коллагена.
По словам Атула Бютта, доктора медицины, доктора философии, который руководит ICHS и является заслуженным профессором Университета Калифорнийского университета в США, Присцилла Чан и Марк Цукерберг, хотя и являются эзотерическими, указывают на клиническую генетику будущего.
По словам Бьютта, благодаря быстрому накоплению генетических данных ученые могут "назад" подход к диагностике. Вместо того, чтобы начинать с описания болезни и поиска мутировавшего гена для ее объяснения, они начинают с необработанного генетического материала пациента, чтобы увидеть, чем он отличается от нормального или нормального "ссылка" набор образцов. Генетические вариации, которые выявляются из этого сравнения, затем беспристрастно показывают, какие процессы действуют в пациенте, вызывая болезнь.
"Анализ загадочного образца, такого как геном Ата, может научить нас обращаться с текущими медицинскими образцами, которые могут быть вызваны множественными мутациями," Бьют сказал. "Когда мы изучаем геномы пациентов с необычными синдромами, может быть генетически задействовано более одного гена или пути, что не всегда считается."
Гарри Нолан, доктор философии, профессор микробиологии и иммунологии Медицинской школы Стэнфордского университета начал научное исследование Аты в 2012 году, когда позвонил друг и сказал, что, возможно, нашел "чужак."
Нолан считает, что дальнейшие исследования преждевременного старения костей Аты однажды могут принести пользу пациентам. "Может быть, есть способ ускорить рост костей у людей, которые в этом нуждаются, у людей с тяжелыми переломами," он сказал. "Ничего подобного раньше не видели. Конечно, генетику этого никто не изучал."
Но Нолан также сказал, что надеется, что однажды маленькую Ату похоронят должным образом. Геном Аты не был гостем с другой планеты, а обозначил ее как южноамериканку с генетическими вариациями, которые идентифицировали ее как выходца из Андского региона, населенного чилийскими индейцами чилоте. Судя по неповрежденному состоянию скелета, он сказал, что ему, вероятно, не более 40 лет.
"Теперь мы знаем, что это ребенок и, вероятно, рождение и смерть до или после родов," он сказал. "Думаю, его нужно вернуть в страну происхождения и закопать в соответствии с обычаями местных жителей."