2022年10月20日
几十年来，心血管疾病一直是头号死因．仅在2019年，全球就有近1800万人死于心血管疾病，其中包括冠心病、心力衰竭和脑血管疾病等疾病。其中大多数死于心脏病发作或中风。
由于预防和治疗策略的改进，新发心血管疾病的发生率已稳步下降，但由于人口老龄化，目前受其影响的人口比例仍在增加。德国排名第14位在经济合作与发展组织(OECD)成员国中，至少每10个人中就有一人死于心脏病。
这样一个普遍存在的问题需要在人口规模上加以关注，但也需要在分子水平上给予高度关注。Andreas Ziegler教授，科学总监兼首席执行官Cardio-CARE瑞士一家非营利性研究组织，正在利用基因组学研究汉堡数千人的健康状况。Cardio-CARE位于达沃斯湖附近，致力于心血管研究，特别是确定药物靶点和开发工具，以改善心血管疾病的诊断和预后。齐格勒说:“如果你能更好地理解导致某种特定心血管疾病的机制，那么你可能就能得到一些治疗或预防的概念。”“如果你能识别出一种可能参与的新基因，比如说，一个人是否在年轻时患上心肌梗死，那么这可能是一种潜在的药物靶点。”
想想表现型数据的丰富性。我们可以分析现有的基因数据很多年。
世界上最大的本地队列
Cardio-CARE是物流巨头克劳斯-迈克尔Kühne的创意。他的祖父与人共同创立了全球最大的第三方物流公司Kühne + Nagel International AG，负责在全球分销Moderna的新冠病毒疫苗。齐格勒说:“在物流和运输方面，在我看来，Kühne先生是德国和欧洲最重要的人物。”在20世纪70年代，Kühne的家族建立了库恩基金会该组织为Cardio-CARE提供资金。
Kühne的诞生地目前是世界上最大的以人口为基础的本地队列研究中心:the汉堡城市健康研究(HCHS)该项目招收了年龄在45岁至75岁之间的汉堡居民，目前已超过17000人，参与需要承诺。这项研究的独特之处在于其广泛而全面的表型;因此，每个人的基线检查持续6至7小时。每个受试者都要接受详细的评估，包括2D和3D超声心动图、肺功能测试、牙科检查和皮肤筛查。他们还被邀请接受神经和心脏磁共振成像(MRI)检查。
Cardio-CARE已经收到了来自8000多名研究参与者的全基因组序列数据，以及来自大约1000名患有特定心血管疾病的患者的数据，如年轻时的心肌梗死(MI)。有了这些数据，Ziegler和他的团队将能够研究，例如，患有心肌梗死的受试者是否比基于人群的对照组更频繁地包含特定的突变。“想想表现型数据的丰富性，”齐格勒说。“我们可以对现有的基因数据进行多年的分析。”
龙人登场
2019年11月，HCHS在苏黎世进行了首次测序;与此同时，在大约150公里外的达沃斯，Cardio-CARE开始面临重大障碍。其一是官僚主义:由于瑞士不是欧盟成员国，它需要额外的时间来完成必要的数据保护和交换文件。另一个是技术问题:他们必须建立一个高性能的计算集群，可以处理、分析和存储9000个样本的原始序列数据——估计有pb的价值，或大约1000台笔记本电脑的容量。
Cardio-CARE购买了两台Illumina DRAGEN服务器，将数据处理时间缩短至120天左右。此外,dragenora压缩软件减少约80%的存储空间占用。他们的原始数据现在可以存储在10多个外部硬盘上，而不是50个。
由于其速度快，Cardio-CARE团队决定使用DRAGEN进行WGS数据的二次分析。在项目过程中，团队还观察到DRAGEN精度高．
齐格勒建立了一个由10人组成的实验室，其中包括生物信息学家、计算机科学家和生物统计学家，他们的集体计算机培训和分析技能将在他们准备、分析和处理数据的努力中被证明是至关重要的。汉堡-埃彭多夫大学医学中心(由Kühne基金会资助)的两位教授隶属于Cardio-CARE的努力，并代表了它的重要组成部分:Stefan Blankenberg，大学心脏和血管中心心脏病学系主任;Raphael Twerenbold是临床心脏病学教授，专注于基因组学和生物标志物研究。
经过近三年的准备，他们现在正在合并表型数据和遗传数据，并开始第一次真正的临床数据分析。这是一段漫长的旅程，齐格勒非常感谢他所有同事的努力，以及Kühne基金会给予他研究这些重要数据的机会，这些数据有一天可能会对心血管疾病的诊断、预后和治疗产生全球影响。
