Czy istnieją rasy ludzkie?

    Rozumiane jako genetycznie wyodrębnione grupy - nie. ale badacze mogą wykorzystywać

    Pewne rodzaje informacji genetycznej do grupowania pacjentów w kategorie istotne pod kątem leczenia chorób.


    Rozejrzyjcie się po ulicy w jakimkolwiek dużym mieście, a zobaczycie zewnętrzne zróżnicowanie ludzkości: kolory skóry od mlecznobiałego po ciemnobrązowy;


    całą gamę typów włosów, od cienkich i prostych jak druty po grube i kręcone. Ludzie często zwracają uwagę na tego rodzaju cechy fizyczne oraz pochodzenie geograficzne i przynależność kulturową, by dzielić siebie i innych na "rasy". Na ile jednak uzasadnione jest to pojęcie, jeśli brać pod uwagę biologię? Czy cechy fizyczne dostarczają rzetelnej i przydatnej informacji o cechach genetycznych człowieka, wykraczającej poza stwierdzenie, że dany osobnik ma geny odpowiadające za błękitne oczy lub kędzierzawe włosy?

    Jest to duży problem, m.in. dlatego że w różnych miejscach na kuli ziemskiej przyjmuje się implicite rozmaite definicje przynależności rasowej. Ktoś określany w Stanach Zjednoczonych jako czarny może być uważany za białego w Brazylii i kolorowego (czyli różnego zarówno od czarnego, jak i białego) w RPA.

    A jednak potoczne definicje rasy pozwalają czasem efektywnie dzielić ludzi na kategorie związane z określoną genetycznie podatnością na pewne choroby. Na przykład niedokrwistość sierpowata występuje przede wszystkim u osób, których przodkowie wywodzili się głównie z Afryki lub basenu Morza Śródziemnego, a mukowiscydoza o wiele częściej atakuje osoby pochodzenia europejskiego. Natomiast wyniki pewnych badań, budzących wprawdzie kontrowersje, wskazują, że niektóre leki przeciwko chorobom serca częściej okazują się nieskuteczne w przypadku Afroamerykanów niż innych grup.

    W ciągu minionych kilku lat naukowcy zbierali dane o profilu genetycznym rozmaitych populacji w świecie, próbując poznać związek między pochodzeniem a zapadalnością na poszczególne choroby. Informacje, które uzyskali, pozwalają rozwikłać kilka nacechowanych emocjonalnie spornych kwestii: czy na podstawie informacji genetycznej można wyróżnić grupy ludzi o wspólnym dziedzictwie i przypisywać do nich poszczególne osoby; czy takie grupy ściśle odpowiadają przyjmowanym a priori opisom, stosowanym dziś szeroko do definiowania ras; a jeśli chodzi o praktyczne zastosowanie definicji ras - czy podział ludzi na rasy lub pod kątem podobieństwa genetycznego daje jakiekolwiek użyteczne wskazówki co do przebiegu chorób u członków poszczególnych grup i ich podatności na leczenie farmakologiczne.

    Mówiąc ogólnie, na pierwsze pytanie należałoby odpowiedzieć twierdząco, na drugie przecząco, a na trzecie twierdząco, lecz z pewnymi zastrzeżeniami. Odpowiedzi te opierają się na kilku ogólnych stwierdzeniach dotyczących ras i genetyki. Pewne grupy faktycznie różnią się genetycznie od innych, ale sposób ich definiowania zależy od tego, które geny porównujemy. Upraszczając, można zostać zakwalifikowanym do jednej grupy na podstawie genów określających kolor skóry, a do innej na podstawie innych cech. Jak wykazały liczne badania, około 90% zróżnicowania genetycznego występuje w obrębie populacji zamieszkującej dany kontynent, natomiast różnice między populacjami z różnych kontynentów odpowiadają jedynie za pozostałe 10%. Innymi słowy, skala zróżnicowania genetycznego wewnątrz określonej populacji ludzkiej jest o wiele większa niż pomiędzy dwiema populacjami. Oznacza to, że jednostki z różnych populacji różnią się między sobą średnio tylko nieco bardziej niż członkowie tej samej populacji. Ludzkie populacje, choć bardzo podobne do siebie, są jednak zwykle rozróżnialne.

    Jak klasyfikować ludzi?

    Pierwszym krokiem w kierunku określenia związków pomiędzy przyjmowanymi społecznie definicjami rasy a dziedzictwem genetycznym powinno być znalezienie rzetelnego podziału danej populacji na grupy na podstawie pochodzenia przodków. W ciągu około 100 tys. ostatnich lat ludzie nieróżniący się anatomicznie od współczesnych dotarli z Afryki do innych części świata, a liczebność naszego gatunku bardzo się zwiększyła. Ekspansja ta pozostawiła czytelny ślad w naszym DNA.

    Aby określić stopień pokrewieństwa między grupami, genetycy wykorzystują drobne różnice w budowie DNA, zwane polimorfizmami (dotyczą one szczególnie sekwencji par zasad, czyli podstawowych cegiełek, z których składa się DNA). Większość takich polimorfizmów występuje poza genami, czyli odcinkami kodującymi informacje niezbędne do syntezy białek (cząsteczek stanowiących dużą część naszego ciała, odpowiedzialnych za reakcje chemiczne podtrzymujące życie). W związku z tym zróżnicowanie ma charakter neutralny, czyli nie wpływa bezpośrednio na poszczególne cechy. Pewne polimorfizmy występują jednak także w genach i mogą powodować indywidualne zróżnicowanie określonych cech oraz choroby genetyczne.

    Sekwencjonując ludzki genom (poznając pełny skład jądrowego DNA), naukowcy wykryli miliony polimorfizmów. Ich rozkład w poszczególnych populacjach odzwierciedla historię tychże populacji i wpływ doboru naturalnego. Idealny do rozróżniania grup byłby taki polimorfizm, który występuje u wszystkich członków danej grupy, a we wszystkich innych jest nieobecny. Ale podstawowe grupy ludzkie oddzieliły się od siebie stosunkowo niedawno i zanadto między sobą mieszały, by mogły istnieć tego rodzaju różnice.

    Polimorfizmy występujące na całym świecie z określoną częstością można jednak wykorzystać do przybliżonego podziału ludzi na grupy. Użyteczna klasa polimorfizmów związana jest z sekwencjami Alu - krótkimi odcinkami DNA o zbliżonej budowie. Alu od czasu do czasu ulega replikacji, a powstające w ten sposób kopie zajmują losowo nowe miejsce w pierwotnym lub innym chromosomie, nie wpływając jednak zazwyczaj na funkcjonowanie pobliskich genów. Każde takie włączenie sekwencji Alu do genomu jest niepowtarzalne. Kiedy dodatkowy jej egzemplarz zostanie wbudowany w genom, może pozostać w tym samym miejscu setki lub tysiące lat, przenoszony na potomstwo. Tak więc jeśli u dwóch osób sekwencja Alu występuje dokładnie w tym samym miejscu w genomie, musiały one mieć wspólnego przodka, po którym odziedziczyły ten konkretny odcinek DNA. Zespół, do którego należał jeden z nas (Bamshad) oraz naukowcy z University of Utah: Lynn B. Jorde, Stephen Woo- ding i W. Scott Watkins, a także Mark A. Batzer z Louisiana State University, przebadał 100 różnych polimorfizmów Alu u 565 osób urodzonych w subsaharyjskiej Afryce, Azji i Europie. Najpierw określiliśmy, które ze 100 odcinków Alu występują u poszczególnych osób. Następnie usunęliśmy z danych wszelkie informacje o tożsamości (takie jak pochodzenie i przynależność etniczna) i podzieliliśmy uczestników, posiłkując się wyłącznie informacją genetyczną.

    Podział genetyczny

    Wynikiem analizy było wyróżnienie czterech grup. Kiedy sięgnęliśmy do danych o tożsamości, by się przekonać, czy przypisanie do danej grupy koreluje z potocznymi określeniami rasy lub przynależności etnicznej, odkryliśmy, że w dwóch grupach znaleźli się wyłącznie przedstawiciele subsaharyjskiej Afryki, przy czym jedna z nich składa się niemal bez wyjątku z Pigmejów Mbuti. W skład pozostałych dwóch grup weszli odpowiednio badani z Europy i Azji Wschodniej. Odkryliśmy, że 60 polimorfizmów Alu wystarcza do określenia kontynentu, z którego pochodzi dana osoba, z dokładnością 90%. Aby uzyskać dokładność bliską 100%, należało użyć około 100 Alu.

    Inne badania dały podobne wyniki. Noah A. Rosenberg i Jonathan K. Pritchard, genetycy pracujący dawniej w laboratorium Marcusa W. Feldmana ze Stanford University, zbadali występowanie około 375 polimorfizmów będących tandemowo powtórzonymi sekwencjami DNA u ponad 1000 osób z 52 grup etnicznych w Afryce, Azji, Europie i obu Amerykach. Porównując częstość występowania tych polimorfizmów, podzielili uczestników badania na pięć grup osób, których przodkowie pochodzili zwykle z obszarów rozdzielonych przez oceany, pustynie lub łańcuchy górskie. Byli to odpowiednio mieszkańcy subsaharyjskiej Afryki, Europy i Azji na zachód od Himalajów, Azji Wschodniej, Nowej Gwinei i Melanezji oraz amerykańscy Indianie. W obrębie każdego z tych regionów dało się zdefiniować podgrupy odpowiadające zwykle tożsamości etnicznej podawanej przez samych uczestników.

    Wyniki tych badań wskazują, że na podstawie analiz genetycznych można wyróżnić grupy ludzi zgodne z ich pochodzeniem geograficznym. Należy jednak zachować ostrożność. Najłatwiejsze do rozróżnienia były grupy wyraźnie od siebie oddzielone przez bariery geograficzne. Właśnie pomiędzy takimi grupami różnice genetyczne są największe. Kiedy Bamshad i jego współpracownicy próbowali zaklasyfikować do odrębnej grupy, na podstawie 100 analizowanych polimorfizmów Alu, badanych z południowych Indii, okazało się, że mają oni więcej cech wspólnych z Europejczykami i Azjatami niż z innymi Hindusami. Ponieważ Indie podlegały wielu genetycznym oddziaływaniom z Europy i Azji, mieszkańcy subkontynentu indyjskiego nie stali się odrębną grupą. Wyciągnęliśmy stąd wniosek, że trzeba by zbadać kilkaset - a może nawet kilka tysięcy - polimorfizmów, by rozróżnić członków grup, które mieszały się w czasach historycznych z wieloma innymi populacjami.

    Zważywszy, że ludzi można dzielić na grupy na podstawie danych genetycznych, nasuwa się pytanie, czy potocznie pojmowane rasy odpowiadają genetycznym różnicom między populacjami? W pewnych przypadkach rzeczywiście tak jest, ale nie zawsze. Ludzie z reguły definiują rasy według cech, na które wpływa dobór naturalny (takich jak kolor skóry czy rysy twarzy). Tymczasem grupy o podobnych cechach fizycznych, które wykształciły się w wyniku takiego doboru, mogą być mocno zróżnicowane genetycznie. Choć mieszkańcy subsaharyjskiej Afryki i australijscy aborygeni mają podobną pigmentację skóry (w wyniku dostosowania do silnego nasłonecznienia), pod względem genetycznym wcale nie są do siebie podobni.

    Grupy genetycznie zbliżone do siebie mogą być natomiast wystawione na działanie różnych czynników doboru naturalnego. W tym przypadku czynniki te mogą wzmacniać pewne różnice, dzięki czemu grupy wydają się różnić między sobą bardziej niż w rzeczywistości. Ponieważ na takie cechy, jak kolor skóry, duży wpływ wywiera dobór naturalny, nie muszą one odzwierciedlać procesów kształtowania się populacji odpowiedzialnych za rozmieszczenie polimorfizmów neutralnych, na przykład Alu, czy też tandemowo powtórzonych sekwencji DNA. Dlatego cechy czy polimorfizmy uzależnione od doboru naturalnego mogą nie być dobrymi prognostykami przynależności grupowej i sugerować genetyczne pokrewieństwo tam, gdzie w rzeczywistości jest ono niewielkie.

    Inny przykład trudności w kategoryzowaniu ludzi dotyczy populacji zamieszkujących USA. Większość osób określających się jako Afroamerykanie miała przodków, którzy jeszcze stosunkowo niedawno mieszkali w Afryce Zachodniej, a częstość występowania polimorfizmów u Afrykańczyków z zachodu kontynentu pozwala z reguły odróżnić ich od Europejczyków, Azjatów i amerykańskich Indian. A jednak podobieństwa genetyczne między Afroamerykanami i mieszkańcami Afryki Zachodniej nie tworzą wcale jednolitego wzoru, ponieważ Afroamerykanie mieszali się intensywnie przez stulecia z grupami z innych części Afryki i świata.

    Pochodzenie genów

    W ciągu ostatnich kilku lat Mark D. Shriver z Pennsylvania State University i Rick A. Kittles z Howard University wyróżnili zestaw polimorfizmów, którymi posłużyli się w celu oszacowania, jaka część genów danej osoby pochodzi z określonego kontynentu. Odkryli, że udział Afryki Zachodniej w puli genowej poszczególnych Afroamerykanów wynosi średnio 80%, choć może się wahać od 20 do 100%. Mieszane pochodzenie widać również u wielu osób przekonanych, że wszyscy ich przodkowie byli Europejczykami. Z analiz Shrivera wynika, że około 30% Amerykanów uważających się za białych ma w rzeczywistości mniej niż 90% genów pochodzących od europejskich przodków. Tak więc pochodzenie etniczne podawane przez wielu Amerykanów nie musi wcale korelować z ich charakterystyką genetyczną. A stąd wynika, że potoczne pojęcie rasy nie zawsze odzwierciedla pochodzenie genów danej osoby.

    Zrozumienie związku między rasami a zróżnicowaniem genetycznym ma ważne konsekwencje praktyczne. Pewne polimorfizmy, których częstość występowania różni się w zależności od grupy, mają wpływ na zdrowie. Na przykład mutacje odpowiadające za niedokrwistość sierpowatą i niektóre przypadki mukowiscydozy wynikają ze zmian genetycznych, które upowszechniły się zapewne dlatego, że chroniły przed chorobami częstymi odpowiednio w Afryce i Europie. Osoby, które polimorfizm powodujący niedokrwistość sierpowatą odziedziczyły w jednej tylko kopii, wykazują pewien poziom odporności na malarię; te zaś, u których występuje jedna kopia sekwencji związanej z mukowiscydozą, mogą być mniej skłonne do odwodnienia w przypadku zachorowania na cholerę. Natomiast objawy chorobowe rozwijają się dopiero u pechowców, którzy odziedziczyli daną mutację w dwóch kopiach.

    Zróżnicowanie genetyczne ma też wpływ na podatność na jedną z największych plag naszych czasów - AIDS. U niektórych osób występuje drobny ubytek materiału w obu kopiach genu kodującego błonowy receptor chemokin 5 (CCR5). Komórki w ich organizmach nie mają na powierzchni tego receptora. Tymczasem aby przeniknąć do wnętrza komórki, większość szczepów wywołującego AIDS wirusa HIV-1 przyłącza się właśnie do receptora CCR5, dlatego pozbawione go osoby są odporne na zakażenie. Ten polimorfizm genu receptorowego CCR5 spotyka się niemal wyłącznie u grup pochodzących z Europy Północno-Wschodniej.

    Kilka innych typów polimorfizmu CCR5 nie zapobiega wprawdzie infekcji, ale ma wpływ na odsetek przypadków, w których zakażenie wirusem HIV-1 prowadzi do rozwinięcia się AIDS i śmierci. Niektóre z nich wywołują podobne skutki w różnych populacjach; inne wpływają na tempo rozwoju choroby tylko w wybranych grupach. Znany jest nawet polimorfizm opóźniający postępy choroby u Europejczyków i Amerykanów a przyśpieszający jej rozwój u Afroamerykanów. Naukowcy mogą badać efekty specyficzne dla konkretnych populacji - i posługiwać się tą wiedzą w terapii - jedynie wtedy, kiedy potrafią przypisać pacjentów do poszczególnych grup.

    W wymienionych i podobnych im przypadkach polimorfizm wywiera stosunkowo duży wpływ na przebieg choroby. Gdyby masowe genetyczne badania przesiewowe były tanie i skuteczne, można by testować wszystkich na występowanie wszelkich odmian genowych mających związek z chorobami. Jednak próby genetyczne nadal są kosztowne, a co może jeszcze ważniejsze, z badaniami takimi wiążą się problemy dotyczące prawa do prywatności i decydowania o sobie: część osób może nie chcieć wiedzieć o czynnikach genetycznych mogących zwiększyć ryzyko zapadnięcia na określoną chorobę. Do czasu, kiedy problemy te zostaną lepiej poznane, użytecznym narzędziem diagnostycznym dla lekarzy pozostanie pochodzenie etniczne podawane przez samych pacjentów.

    Pochodzenie etniczne może też mieć znaczenie w przypadku części chorób rozpowszechnionych w niektórych populacjach. Wiele typowych przypadłości, jak nadciśnienie i cukrzyca, jest skumulowanym efektem polimorfizmu kilku genów, z których każdy wywiera we własnym zakresie pewien niewielki wpływ na objawy choroby. Wyniki niedawnych badań sugerują, że polimorfizmy wywołujące określony efekt w jednej grupie mogą inaczej wpływać na inną. Utrudnia to bardzo ich wykorzystanie w celach diagnostycznych. Dopóki nie zostaną przeprowadzone dalsze badania nad wpływem czynników genetycznych i środowiskowych na choroby złożone, lekarze mogą być zmuszeni do kierowania się w doborze terapii samą informacją o pochodzeniu etnicznym pacjenta.

    Rasa i medycyna

    Jednak rola przynależności grupowej w kontekście ochrony zdrowia stała się w ostatnich latach zagadnieniem szczególnie kontrowersyjnym. W styczniu 2002 roku amerykańska Food and Drug Administration opublikowała wytyczne do gromadzenia danych o przynależności rasowej i pochodzeniu etnicznym pacjentów we wszelkich próbach klinicznych. Niektórzy badacze uważają, że różnice między grupami są tak małe, a rozmiar krzywd wyrządzonych w historii w związku z kategoryzacją ludzi według rasy tak wielki, że przynależność grupowa nie powinna odgrywać większej albo nawet żadnej roli w badaniach genetycznych i medycznych. Twierdzą, że FDA powinna wycofać się z tego zalecenia, zastępując je apelem do badaczy prowadzących próby kliniczne o zbieranie danych genomowych każdego uczestnika. Inni sugerują jednak, że tylko uwzględniając przynależność grupową, w tym potoczne definicje rasy oparte na kolorze skóry, możemy zrozumieć, w jaki sposób genetyczne i środowiskowe różnice między grupami wpływają na przebieg chorób. Spór ten mogą rozstrzygnąć tylko dalsze prace nad znaczeniem rasy jako zmiennej w badaniach naukowych.

    Cała seria artykułów zamieszczonych w wydaniu New England Journal of Medicine z 20 marca ub.r. poświęcona jest omówieniu stanowisk obu stron w sporze o znaczeniu rasy w medycynie. Autorzy jednej z publikacji - Richard S. Cooper ze Stritch School of Medicine w Loyola University, Jay S. Kaufman z University of North Carolina w Chapel Hill i Ryk Ward z Oxford University - dowodzą, że rasa nie jest dla lekarzy wystarczającym kryterium doboru leków dla pacjenta. Zwracają uwagę na dwa związane z rasą odkrycia, które dziś się podważa: że pewne połączenia leków zwężających naczynia krwionośne są skuteczniejsze w terapii zawałów serca u osób pochodzenia afrykańskiego i że określone inhibitory enzymów (inhibitory konwertazy angiotensyny, zwane inhibitorami ACE) mają na te osoby niewielki wpływ. W innym artykule grupa pod kierunkiem Neila Rischa ze Stanford University ripostuje, że grupy rasowe lub etniczne mogą się między sobą różnić pod względem genetycznym, a różnice te mogą być medycznie istotne. Autorzy powołują się na wyniki badania wskazujące, że odsetek komplikacji na tle cukrzycy typu 2 waha się w zależności od rasy, nawet jeśli wziąć poprawkę na takie czynniki, jak nierówności w poziomie wykształcenia i dochodu.

    Na temperaturę tych sporów wpływają zarówno czynniki naukowe, jak i społeczne. W wielu badaniach biomedycznych nie zdefiniowano ściśle przynależności grupowej, zadowalając się wnioskowaniem opartym o kategorie rasowe. Dyskusja na temat znaczenia przynależności grupowej pokazuje również, jak bardzo na postrzeganie ras wpływa perspektywa społeczna i polityczna.

    W przypadkach, w których stwierdzono korelację między przynależnością do określonej grupy, zdefiniowanej na podstawie kryteriów geograficznych i kulturowych, a cechami genetycznymi mającymi wpływ na zdrowie, informacja o przynależności grupowej pacjenta może być istotna dla lekarza. A ponieważ poszczególne grupy ludzkie żyją w różnych środowiskach lub mają różne doświadczenia związane ze zdrowiem, przynależność grupowa może też wskazywać na istotne w leczeniu chorób czynniki niemające charakteru genetycznego.

    Niezależnie od medycznych implikacji badań nad genetycznymi aspektami rasy, ich wyniki są fascynujące same w sobie. Ludzie zastanawiali się od stuleci nad pochodzeniem poszczególnych grup i ich wzajemnymi związkami. Spekulowali, skąd wzięły się różnice w wyglądzie między poszczególnymi grupami i pytali, czy mają one głębsze podłoże. Nowe dane genetyczne i metody analizy umożliwiają nam wreszcie zajęcie się takimi pytaniami. Dzięki temu lepiej zrozumiemy zarówno nasze cechy biologiczne, jak i to, co nas łączy jako ludzi.

    Michael J. Bamshad i Steve E. Olson

    Statystyka

    Odsłon artykułów:
    4293892
    © 1999-2018 DJ WORLD. All Rights Reserved.