精神疾患は深刻化する公衆衛生上の問題であり、うつ病、統合失調症、双極性障害などの精神障害の影響を受ける人は、推定で8人に1人に上ります。
しかし、研究で使われる既存の遺伝データの大半は、圧倒的に白人由来です。
人類の集団の中で最も遺伝的多様性が高いにもかかわらず、アフリカ系の人々を対象に含めた遺伝学研究は2％未満です。
多様な祖先集団から大規模なサンプルを集めることで、臨床医や研究者は新たな発見をし、治療法を開発するための力を得られます。
精神疾患は深刻化する公衆衛生上の問題です。2019年には、推定で世界の8人に1人が、うつ病、統合失調症、双極性障害などの精神障害の影響を受けていました。科学者たちは、こうした障害の多くに家族内での発症傾向があることを以前から知っていましたが、その遺伝的基盤は完全には解明されていません。その理由の一つは、研究で使われる既存の遺伝データの大半が、圧倒的に白人由来であることです。
2003年、ヒトゲノム計画は、次の人々から提供されたサンプルを組み合わせて、ヒトDNAの最初の「参照ゲノム」を作成しました。ニューヨーク州北部の住民で、全員がヨーロッパ系の祖先を持っていました。多くの生物医学分野の研究者は、今もこの参照ゲノムを研究に用いています。しかし、これだけではヒトの遺伝学の全体像を捉えられません。遺伝的祖先が異なる人のDNAには、参照配列に含まれていない変異が数多く存在します。
世界の大半の祖先集団がゲノムデータセットに含まれていなければ、研究によって人類全体における疾患の現れ方を正確に示すことはできません。それにもかかわらず、ヒトゲノム計画が最初の成果を発表してから20年の間に、遺伝学的解析における祖先集団の多様性は向上していません。2021年6月時点で、80％超の遺伝学研究がヨーロッパ系の人々を対象に実施されています。アフリカ系の人々を含めた研究は2％未満です。こうした人々は、全人類集団の中で最も高い遺伝的多様性を持つにもかかわらずです。
精神疾患の原因となる遺伝的要因を解明するため、私は、シネード・チャップマンとブロード研究所（MIT・ハーバード大学）の同僚たちは、世界各地の協力者と連携し、スタンリー・グローバルを立ち上げました。この取り組みでは、米国や北欧以外から、より多様な遺伝サンプルを収集するとともに、世界各地で次世代の研究者を育成することを目指しています。遺伝データの多様性が不足しているだけでなく、科学者がヒトゲノムの配列決定や解析に用いるツールや手法にも多様性が欠けています。そこで、世界の集団に見られる遺伝的多様性を考慮しない従来の手法の不備に対処する、新たな配列決定技術を導入しています。
世界のデータを集めるためのグローバルな連携
精神疾患の遺伝学的研究では、研究者はゲノムワイド関連解析のデータを使い、特定の疾患がある人とない人の遺伝的変異を比較します。しかし、こうしたデータセットの大半は、ヨーロッパ系の祖先を持つ人々に基づいています。その大きな理由は、大規模な遺伝学研究のための研究基盤や資金、そして研究を行う科学者が、歴史的にヨーロッパと米国に集中してきたことです。
この隔たりを埋める方法の一つは、多様な集団の遺伝データを配列決定することです。私たちは、4大陸14カ国の遺伝学者、統計学者、疫学者と緊密に連携し、精神疾患の影響を受けているアフリカ系、アジア系、ラテン系の人々数万人のDNAを研究しています。参加者の募集とDNAサンプルの収集を共同で行い、マサチューセッツ州のブロード研究所で配列を決定した後、解析のためにすべてのパートナーと共有します。
地域社会と科学者の声や優先事項を重視することが、私たちの活動の基盤です。意思決定やサンプルとデータの所有権・管理を含め、プロジェクトはすべてのパートナーが共同で所有します。そのために、研究対象地域のコミュニティや、連携する現地の大学の指導者や科学者との関係を築き、信頼を深めています。地域の文化や慣習を理解し、研究参加者が安心できるようにサンプル収集の方法を調整します。たとえば、唾液や血液のサンプル提供に対する文化的な受け止め方は地域によって異なるため、参加者が安心できるよう、地域ごとに実施方法を調整しています。
また、パートナーと知識や資料を惜しみなく共有しています。研究の進捗や結果について、ブロード研究所と現地チームとの間で双方向に情報を交換し、チーム間の継続的な学び、指導、連帯につなげています。互いの状況を尊重しながら実践を共有し、科学者を育成することで、地域で育まれ、地域が主導する研究プログラムの発展を支援しています。
アフリカの研究グループとの協働は、私たちのモデルを示す好例です。たとえば、アフリカの研究仲間は、自らの研究拠点で行うプロジェクトの実験設備や科学者、その他のスタッフに資金を提供する助成金の共同責任者を務めています。また、専用の研修プログラムを通じて、次世代のアフリカの遺伝学者やバイオインフォマティクス研究者の育成を支援しています。
世界経済フォーラムは、包摂的なグローバル・ヘルス・エコシステムの実現にどのように取り組んでいるのでしょうか？
ヘルス・アンド・ヘルスケア・センターは、アクセス、公平性、レジリエンス、備えなど、世界の医療システムが直面する課題を理解するため、リーダーたちをつなぎます。
信頼に基づく対話と官民連携を通じて、センターはパートナーが共通の優先課題に足並みをそろえ、健康の改善に向けた集団的な取り組みを進められるよう支援します。
遺伝的変異の解析
より多様な集団からサンプルを集めることは、課題の半分にすぎません。
既存のゲノム配列決定・解析技術では、世界各地の集団に見られる遺伝的変異を十分に捉えられません。こうした技術は、ヨーロッパ系の祖先を持つ人々の参照DNAに基づいて遺伝的変異を検出するよう設計されており、参照ゲノムに由来しない配列を解析すると精度が低下するためです。これらのツールを他の集団の遺伝データに適用すると、ゲノムに含まれる豊かな変異の多くを検出できません。その結果、重要な生物医学的発見を見逃すおそれがあります。
この問題に対処するため、世界各地の集団からより多くの遺伝的変異を検出できるゲノム配列決定法を開発しました。この方法では、エクソーム、つまりタンパク質をコードするゲノムの2％未満の領域を高精細に配列決定するとともに、タンパク質をコードしないゲノムの98％も、より低い精細度で配列決定します。
この組み合わせにより、遺伝学者が配列決定プロジェクトでしばしば迫られるトレードオフを減らせます。高深度全ゲノム配列決定は、詳細なデータを得るためゲノム全体を何度も読み取りますが、多数のDNAサンプルに実施するには費用がかかりすぎます。一方、低カバレッジ配列決定はゲノムの小さな領域を読み取ることでコストを抑えますが、重要な遺伝的変異を見落とす可能性があります。新しい技術により、遺伝学者は両方の利点を得られます。エクソームを高深度で配列決定することで精神疾患に関わる特定の遺伝子を突き止める可能性を最大化し、一方で全ゲノムを低深度で配列決定することで、研究者は多数の全ゲノムをより費用対効果の高い方法で処理できます。
個別化医療の実現
この新技術によって、研究者が多様な祖先集団から大規模なサンプルを配列決定し、遺伝的変異の全容を捉えられるようになることを期待しています。精神疾患の遺伝学への理解が深まれば、臨床医や研究者は、誰にとっても有効な新たな治療法を開発するための力を得られます。
ゲノム配列決定は、個別化医療の新時代を切り開きました。個人に合わせた治療を実現することが期待されています。それを可能にするには、疾患の新たな発見や治療法の開発に研究者が用いるデータセットに、あらゆる祖先集団の遺伝的変異が反映されていなければなりません。
