非洲的遗传学研究很少。总的来说，这个领域存在很大的欧洲偏见。在欧洲，有成千上万的个人数据资源，比如英国生物银行，所以那里是大多数研究进行的地方。但这里有一个潜在的问题:基因在诊断和治疗疾病中的应用越多，DNA的细微差异可能就会开始产生影响。这就是为什么许多机构合作调查乌干达农村地区数千人的基因组。在本期节目中，我们将介绍非洲有史以来最大的遗传学研究的结果;当他们试图采取下一步措施时，争议就发生了。
在这一集里
来自乌干达村庄的全新基因
Deepti Gurdasani;Segun Fatumo, MRC/UVRI和LSHTM乌干达研究单位
非洲在遗传学方面的研究非常少——《细胞》杂志上的一项研究与其他数据一起解决了这个问题，其中包括来自乌干达农村人口的前所未有的DNA资源。其中一位作者Deepti Gurdasani曾在剑桥的桑格研究所(Sanger institute)从事这项研究。但是，正如她告诉菲尔·桑索姆的那样，她是一个大项目的一部分……
Deepti…与乌干达医学研究理事会和乌干达病毒研究所的合作已经进行了十多年。很多工作实际上是由Segun Fatumo领导的他通过这个过程接受了全基因组关联研究分析的培训。
菲尔-塞贡·法图莫是一名来自尼日利亚的科学家，他是这里的关键人物之一。
我来到剑桥大学和桑格大学做博士后。
菲尔-塞贡与迪普蒂密切合作，创建了他们现在称之为乌干达基因组资源的项目。
Deepti——这是第一个大规模的数据集，用于检查乌干达境内的基因组序列、遗传多样性，以及研究基因与不同临床特征之间的关系。
我们说的是乌干达的哪个地方?
深地-乌干达西南部农村。基本上是25个村庄……
塞贡:所以我们去了农村社区，与村庄的领导交谈，让他们了解我们正在努力做的事情。
菲尔:大家感兴趣吗?他们热心吗?
Segun -是的。我认为……很有趣的是，在非洲，人们对研究的接受程度比在西方世界要高。
Deepti——这是一个对医学研究非常熟悉的社区，因为他们之前参与过其他研究。
Segun -从1989年开始每年…
Deepti -他们非常渴望参与一项研究，研究心脏病、糖尿病和高血压等疾病的风险因素。这些疾病在非洲不同地区变得越来越普遍。此外，研究中的每个人都可以免费治疗他们的高胆固醇或高血压或其他可能增加他们患心脏病风险的疾病。
菲尔-你最后得到了什么?你得到了多少人的基因或数据?
所以最后我们有了来自这个地区的6400个人的数据。我们有2000个人的全基因组测序数据。这是在非洲进行的最大规模和最全面的研究之一。
这是非洲遗传学前所未有的数字——数千个全基因组。但也有一些来自埃及和南非等地的小型数据集，Deepti可以访问。
Deepti——我们将这些数据与我们在非洲获得的其他资源结合起来，建立了一个大约14000人的数据集。我们研究了不同基因和许多疾病之间的关系，包括糖尿病，高血压，高胆固醇水平。
菲尔:你对你最终得到的结果感到惊讶吗?
Deepti -是的。我认为对我们来说最大的惊喜是我们发现的与疾病相关的新基因。几乎所有这些都是由只在非洲人群中发现的基因变异驱动的。
菲尔:研究小组发现了一堆东西——新基因和基因版本，它们以不同的方式与你的健康有关。有些基因变异在非洲以外几乎不存在。根据Segun Fatumo的说法，其中一些在非洲以外根本不存在。
Segun -与其他人群相比，非洲人群的遗传变异更加多样化。
菲尔-我们都是从那里来的，不是吗?
塞根-对，就是这样。这就是我们的起源。这就意味着你会在非洲人群中发现一些你在其他地方永远找不到的变异。
菲尔:在某些情况下，感觉就像你以前见过的唯一的狗是吉娃娃，你以为它们都是又小又毛茸茸的，然后有一天你看到了一只大丹狗。Deepti和Segun都告诉了我一个特别的基因变异。
Deepti -其中一个特别突出的是我们发现的一种导致阿尔法地中海贫血的血液疾病的特殊基因变异之间的联系。
Segun - α型地中海贫血。
深血病——这是一种导致贫血的血液疾病，在非洲很常见。大约22%的非洲人都有这种情况。在欧洲流行人群中几乎没有这种疾病，但在非洲，在疟疾流行的地区，这种特殊的疾病可以保护你免受严重疟疾的侵害，实际上有助于生存。
菲尔:真的吗?所以一种疾病可以帮助你……阻止你得另一种疾病?
Deepti -是的。这真的很有趣。非洲人已经诊断出几种血液疾病，阿尔法地中海贫血变体和镰状细胞贫血，这两种疾病都能预防严重的疟疾。它们实际上帮助你生存。所以我们发现这是相关的，这种特殊的变异与糖尿病的标记有关，我们称之为糖化血红蛋白。这是一个在世界各地普遍用于诊断糖尿病的标记，但我们发现这种基因变异改变了糖化血红蛋白的水平，而与某人是否患有糖尿病无关。
糖化血红蛋白-血红蛋白是红细胞中携带氧气到全身的物质，糖化意味着它与糖结合。所以它与血糖有关。这是一种非常常见的健康检查，在某些方面，它比直接的血糖测试更有帮助——因为糖化血红蛋白给出了过去两三个月的平均血糖水平，所以你可以发现长期的模式——希望，糖尿病，
菲尔-但问题来了:迪普蒂说她的阿尔法地中海贫血基因会改变你的糖化血红蛋白。这意味着糖尿病测试不再是糖尿病测试。
Deepti:是的，所以我们可能会挑选患有α型地中海贫血的人，而不是挑选患有或不患有糖尿病的人。
菲尔-我明白了。所以有实际的。不仅在基因上有很大的差异，在现实世界中也有影响。
Deepti:对，没错。这是我们在非洲研究中发现的。非洲人对毒品的反应不同。他们有导致特定标记改变的基因变异。所以我们真的需要重新思考我们如何在非洲人群中诊断疾病以及他们对药物的反应等等。当我们专门研究这些人群的遗传学时。
胆固醇基因并非普遍存在
caroline Kuchenbaecker，伦敦大学学院
利用乌干达基因组资源——一个前所未有的数千人DNA数据集——研究人员调查了胆固醇等血脂背后的基因。血脂水平是心血管疾病的一大危险因素。在欧洲人和亚洲人身上，相关基因已经为人所知。但在乌干达人身上，这些基因中的许多似乎都不一样。菲尔·桑索姆采访了主要作者卡罗琳·库钦贝克，她在桑格研究所做了这项工作……
卡罗琳:我们做的很多研究只包括欧洲人的后裔，这很重要，因为现在我们知道成千上万的基因组部分与疾病有关。想象一下，这只适用于白人，这对英国这样的国家来说将是一个大问题。我们研究了不同人群的胆固醇水平，我们有来自中国，日本，英国，欧洲，还有乌干达的数据。我们的发现实际上相当令人惊讶。有一组基因对白人的胆固醇有影响，但对乌干达人没有影响。
菲尔-这怎么可能?
卡罗琳:解释这种差异的一个假设是，一些基因使你吃更多含有大量胆固醇的不健康食品。现在，以乌干达农村地区的相同基因为例。你不能随便去麦当劳，那是不可能的。这种基因不会影响你的胆固醇，因为它不会让你吃更多不健康的食物。这是一个非常简单的例子。从某种意义上说，其他基因背后的生物学可能更复杂或更具生物学意义，即使你吃得不健康，它也会影响你的身体代谢，但我的猜测是，这真的完全取决于饮食。
菲尔:胆固醇是我们已经知道的东西吗?很多基因，我猜，我们认为是造成胆固醇的原因?
卡罗琳:是的，当然。人们对胆固醇的研究非常充分，因为它非常重要。胆固醇是心血管疾病的主要危险因素之一。它的遗传方面正变得越来越具有临床相关性。我们开始在诊所使用它来筛查人们，以了解疾病，识别有风险的人，但根据我们的发现，它只适用于有欧洲背景的人。
菲尔-是的，这看起来很重要，对吧?
卡洛琳-是的。我的意思是，部分原因是我们在很长一段时间内没有其他人的数据。然后有一个普遍的假设，一切都是普遍的。所以，是的，这是我们必须解决的一个主要问题。
为什么大多数研究只针对白人?
卡罗琳:在遗传学的早期，我们想要确保研究结果是正确的，如果你观察一个彼此更相似的群体，这实际上更容易。你会感到更自信，但这已经成为一种每个人都在做的事情。我认为，就进行这项研究的国家的大多数研究人员都是白人而言，还有一点种族偏见。在很长一段时间里，人们都没有意识到这是一个问题。
菲尔:那么，你这么说实际上是指哪些群体呢?因为我知道不存在白人的基因种族和黑人的基因种族之分。这些都是伪科学。
卡洛琳-你说得完全对。基因是一个连续体。当我说群体的时候，我有点人为地把人们放在一起。在这些所谓的群体之间，有一些小的基因差异，这在我们的人口历史中发生过。有很多混合。这是一个连续的事情，但大多数时候被研究的人都是那些主要有欧洲血统的人，当然他们在某种程度上也有所不同，但是很少有非洲血统的人被包括在这些研究中，甚至在整个欧洲。被广泛研究的三个国家是美国，英国和冰岛。
但是你一直在说祖先，听起来这是关键，对吧?
卡罗琳:当然。我们正在定义遗传学领域。
菲尔:你刚才确实说过，你认为一些胆固醇基因变异对乌干达人来说是不同的，这取决于他们所生活的环境。在这种情况下，环境不是比你来自哪里更重要吗?
卡罗琳:是的，可能是这样，但它告诉我们，当我们研究遗传学时，在某种程度上，很多遗传学家认为这是一件很容易做到的事情因为遗传学是非常清楚的，对吧?你携带一个基因变异，或者你没有，它不会改变。由此得出的结论是，基因是在环境中发生的。有如此多的变异，当然，基因是如此复杂，如果认为它们在任何地方都以同样的方式工作，那将是一个愚蠢的假设。
菲尔:如果你住在英国，你因为胆固醇问题去看医生，但是你是乌干达人，或者你的父母是乌干达人，或者你的祖父母是乌干达人，这意味着什么?这些信息会产生影响吗?
卡洛琳-是的。所以，如果你的祖父母来自乌干达，你去医院想知道你患高胆固醇的遗传风险，我们在某种程度上帮不了你。
桑格商业化的指控
Deepti Gurdasani;Segun Fatumo, MRC/UVRI和LSHTM乌干达研究单位
在分析了一个前所未有的非洲人DNA数据集之后，下一步显然是使用这些数据并将其反馈到研究方法中，目的是建设非洲的科学能力。现在科学家们知道了在非洲人群中研究哪些基因最有趣，他们可以调整他们的研究。对于遗传学家Deepti Gurdasani来说，这是一个愿景，直到一个同意的问题使整个事情偏离轨道。她采访了菲尔·桑索姆……
Deepti——为了研究成千上万的非洲人，我们想要建立一个高效且经济的工具。
菲尔:你说的工具是什么意思?
Deepti -它本质上是一个芯片。这是一个有孔的小芯片。所以它不能建立一个人的DNA序列的全图，但它能够提供一张100000到100万个基因组点的图片，这将最好地反映非洲的遗传多样性。
菲尔-那芯片是你研发的吗?
迪普蒂:所以我们基本上看了同意书和道德规范，并注意到我们需要回到社区和道德委员会。整个过程就脱离了我们的掌控。研究所的高级管理人员接管了这个项目，并决定继续生产一种产品，并将其商业化。
当你说商业化的时候，你是在说像23andme的DNA测试吗?
Deepti -不，不。我所说的商业化是指:赛默飞世尔将该阵列卖给了威康桑格研究所。桑格下了一个采购订单，明确表示桑格会收到一定的费用作为回报。
菲尔-我糊涂了。你在研发芯片，你在桑格号。为什么桑格家突然成了买东西的人?
Deepti -我们实际上不能制造芯片。这种芯片必须由一家商业机构制造，因为我们不掌握这项技术。这是一项商业协议，因为赛默飞世尔从卖给桑格的产品中获利，如果这说得通的话。
菲尔-哦，芯片公司在盈利。
Deepti -没错。
菲尔-你给他们数据…
Deepti——作为科学家，我们只能说，“哦，这些是我们在非洲人身上发现的基因变异。就像我们发现的阿尔法地中海贫血变体一样，我们希望它能出现在芯片上，”如果这有意义的话。这就像，例如，确定一个特定的基因，一个特定的药物可能起作用，但药物的生产是由制药公司完成的，你知道吗?
Deepti -商业化有两个部分。所以商业化的第一步是桑格会购买芯片。赛默飞世尔会从中获利，他们会购买芯片用于研究。商业化的第二阶段是——由于我们的干预，这一阶段从未发生过——芯片将被出售给第三方，其他研究机构，世界各地的其他机构，桑格将从中获得版税份额。其他合伙人也应该从中获得版税分成。但就像我说的，实际上没有同意或法律协议来涵盖商业化。最后，当我们干预时，这些都没有发生。
菲尔-对。最终，商业化给赛默飞世尔和桑格都带来了收益。
Deepti:没错。
Deepti，他们想购买芯片用于非洲的研究，所以基本上芯片是用来做一个更大的研究的，大约有10万人在非洲，这是我们非常想领导的一个项目。
菲尔-许可问题是什么?
所以有不同级别的许可问题。参与者的实际同意有一个许可问题，因为如果你看看开发这个芯片所涉及的许多数据资源的同意，他们只有非常有限的同意。例如，他们中的一些人只同意使用糖尿病的数据。他们中的一些人只同意使用数据来研究人们的祖先和他们的人口历史。因此，参与者的同意实际上并不允许以这种方式使用他们的数据。而且肯定不是为了开发商业产品。但即使是研究用途，更广泛的研究用途也需要我们回到伦理委员会，甚至可能去社区，在进行之前征得他们的同意。
即使最终的芯片是为研究而设计的?
Deepti -是的，因为制造芯片的组织肯定会从中获利。因此，这是一项以营利为目的的活动，需要向提供样本和数据的社区清楚地解释这一点。
菲尔:那你要怎么去获得额外的许可呢?
Deepti:我们和我们的非洲合作伙伴应该回去和社区，社区领导人交谈，询问他们对开发这样的东西的感受，并告诉他们这对整个非洲的科学非常非常有用，但这也意味着公司会获利。这也涉及到回到伦理委员会问他们，继续平衡个人同意和伤害是否合乎道德?
菲尔:这要花多长时间?
Deepti——大概六个月左右。
菲尔-等一下。特别是我们之前谈到的乌干达的数据。
Deepti -是的。
菲尔-那就像一个10年的项目。所以六个月不算太糟……
迪普蒂:不，不，没那么糟。你知道，这是我们做了很多的事情。我的意思是，我们的很多研究都涉及到世界各地的实地研究。所以我们习惯于回去，与社区，与研究伦理委员会讨论，并弄清楚如何去做这些事情。所以肯定不是很长时间。
菲尔-那为什么它从你手中被夺走了?
Deepti——我不太确定。
菲尔-不要妄下结论…我就是不明白。你已经有了一个适当的程序，你已经有了一个获得许可的计划。
Deepti -是的。
菲尔:这样做有什么好处呢?
Deepti——我在这里只是猜测，但如果这个产品完全商业化，它将在研究界得到非常非常广泛的应用。所以这可能会给组织带来很多经济上的激励。第二件让我感到震惊的事是桑格确实与剑桥大学讨论过继续进行，剑桥大学是桑格在英国的合作伙伴，但实际上并没有征求其他非洲机构的许可。有一种潜在的想法是，非洲的机构可能无法在法律上挑战类似的事情，所以他们可以稍后被告知这一点。我认为还有一种担心是，如果有一个巨大的延迟，阵列的价格会上涨。我认为这是一种真正的恐惧。所以我认为，其中一个动机可能是降低价格，但我认为我们认为正确的道德规范比保持低价格重要得多。
当然，这些都是Deepti对Sanger商业化的个人观点，而不是她的雇主或其他人的观点。需要澄清的是，这一集《赤裸裸的遗传学》并不是关于乌干达基因组资源如何。她还想说明，阵列的问题与乌干达项目完全不同，乌干达项目是许多人花了十年时间研究的。比如Segun Fatumo，他也是乌干达基因组资源的关键人物之一。他对同意问题的看法是不同的，Deepti先前提到南非和埃及的一些团体只给予狭隘的同意，这里Segun只谈论乌干达…
Segun -所以我想说，同意有很多种类。据我所知，我们得到了广泛的同意。这意味着研究对象，他们允许我们使用他们的样本进行这项研究以及未来的研究，在乌干达，在英国，在美国和其他国家。所以我不能明确地说它是否允许商业化。但我所知道的是，假设它不允许商业化，有所有这些方法关于……我们在乌干达和非洲的其他地方有一个道德委员会，通常你会申请给他们。
菲尔:如果你不确定，你可以去乌干达伦理委员会。
Segun -是的。如果你不清楚同意书允许做什么正确的事情是回到伦理委员会，在这个例子中是乌干达伦理委员会和其他非洲的伦理委员会，请求批准。
菲尔-重要的是要注意，桑格已经在法律上清除了所有的不法行为-由大律师和独立知识产权律师。他们完全驳斥了滥用职权的指控，这些指控不仅来自Deepti，也来自非洲的合作组织。桑格人确实以良好的道德规范而闻名——他们站在法律斗争的最前线，阻止人们为利润申请基因专利。就像现在一样，他们站在改善非洲研究和机会的最前沿。这就是开发一种工具使研究更便宜、更容易获得的原因。我真的希望他们能同意我的具体要求，因为至少当涉及到同意问题时，也许他们可以解释自己。但他们没有。
我认为这是一个巨大的道德问题，甚至超过了法律问题，因为有很多直升机科学发生在非洲样本上。我的意思是样本被带出非洲，数据被带出非洲，非洲的研究人员没有参与，非洲的机构没有参与。提供数据的社区没有参与其中。这种做法由来已久。在这种背景下，我们必须对过去发生的事情非常非常敏感，并确保非洲机构和非洲研究人员有权领导他们自己的研究，并决定如何处理他们的样本和数据。
菲尔-芯片做好了吗?
Deepti -他们做到了。芯片被制造出来了，但不幸的是，大约有75000个芯片躺在仓库里，我相信它们将在12月到期。
菲尔-那可是一大笔钱啊。
迪普蒂:是的，那是一大笔钱。考虑到我们需要更多的非洲研究，如果这项工作做得好，这笔钱将用于建立一个庞大的数据集，并研究非洲人口中疾病的遗传决定因素，这可能会极大地有利于非洲的研究。但不幸的是，这些芯片可能永远不会被使用，只会在它们躺在那里过期。
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