罕見(jiàn)遺傳代謝紊亂的原因

由不列顛哥倫比亞省兒童醫(yī)院、不列顛哥倫比亞大學(xué)(UBC)和新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志發(fā)表的一項(xiàng)國(guó)際研究小組的新研究首次發(fā)現(xiàn)，一種罕見(jiàn)的基因突變是遺傳代謝的原因。紊亂。

遺傳代謝障礙——身體無(wú)法分解食物中的特定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，導(dǎo)致一系列嚴(yán)重的健康問(wèn)題——通常是由基因缺陷引起的。在這項(xiàng)重要的研究中，研究人員在三名兒童未確診的退行性疾病背后發(fā)現(xiàn)了一種不尋常的基因突變：重復(fù)擴(kuò)增DNA。在這種特殊的突變中，基因似乎沒(méi)有受損，但它不起作用，因?yàn)橄噜彽拿撗鹾颂呛怂嵫由炝苏ｉL(zhǎng)度的數(shù)百倍。

“為了檢測(cè)這種DNA增殖，你只能使用全基因組測(cè)序，而且你必須搜索數(shù)十億個(gè)DNA；這真是大海撈針，”第一作者克拉拉范卡內(nèi)貝克博士說(shuō)。“通過(guò)我們的新方法，我們終于解決了我們的神秘案件，現(xiàn)在我們有望找到其他原因，比如遺傳代謝性疾病無(wú)法解釋的遺傳原因?！?

到目前為止，重復(fù)擴(kuò)增DNA已經(jīng)與大約30種不同的疾病有關(guān)。

該研究的合著者懷斯乏色曼博士說(shuō)：“對(duì)于患有罕見(jiàn)疾病的兒童及其家人來(lái)說(shuō)，找到他們疾病的根本原因非常重要?！霸\斷使我們有可能進(jìn)行干預(yù)，減輕父母不應(yīng)有的負(fù)罪感，并提供對(duì)更常見(jiàn)疾病的見(jiàn)解。"

對(duì)于不明醫(yī)學(xué)狀況的兒童，診斷為進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)，這可能導(dǎo)致新的干預(yù)措施，如旨在“打開(kāi)”受損基因的基因治療、飲食調(diào)整或提供身體缺失營(yíng)養(yǎng)的補(bǔ)充。有效的治療可以減緩或停止有害癥狀，提高罕見(jiàn)病患兒及其家庭的生活質(zhì)量。

在這項(xiàng)研究中，van Karnebeek和她的研究團(tuán)隊(duì)的初步工作將這種罕見(jiàn)疾病的遺傳原因的研究范圍縮小到基因組的關(guān)鍵區(qū)域。然而，在使用外顯子測(cè)序和全基因組測(cè)序進(jìn)行進(jìn)一步研究后，國(guó)際研究小組無(wú)法確定脫氧核糖核酸中的錯(cuò)誤。

不列顛哥倫比亞兒童研究所的研究人員采用了一種新方法。通過(guò)對(duì)新興生物信息學(xué)工具和技術(shù)的深入人工分析和研究，合著者brittdr gemler博士和Phillip Richmond博士發(fā)現(xiàn)并證實(shí)了這種疾病的基因是完整的，但反復(fù)的擴(kuò)增錯(cuò)誤阻止了它的功能。

“在我們的研究中，我們把重點(diǎn)放在了通過(guò)外顯子測(cè)序很難找到的突變上，”德格米勒說(shuō)?！敖?jīng)過(guò)幾個(gè)月的各種分析實(shí)驗(yàn)，我們終于通過(guò)使用一種新的靶向方法揭示了這種新的遺傳變異，該方法旨在識(shí)別DNA重復(fù)擴(kuò)增?！?

里士滿說(shuō)：“這些研究成果是通過(guò)多學(xué)科方法和技術(shù)、技術(shù)和軟件的進(jìn)步實(shí)現(xiàn)的?！皟赡昵斑@是不可能的，最重要的是，它向我們展示了在其他未確診病例中應(yīng)該尋找什么?！?

被確定為這種特殊疾病原因的基因是一種酶，它使身體能夠?qū)⒎Q為谷氨酰胺的氨基酸轉(zhuǎn)化為谷氨酸。需要做更多的工作來(lái)確定這種遺傳錯(cuò)誤是如何導(dǎo)致疾病的，但是谷氨酸的積累或谷氨酸的缺乏可能會(huì)導(dǎo)致兒童嚴(yán)重發(fā)育遲緩和殘疾，包括語(yǔ)言、言語(yǔ)、平衡和協(xié)調(diào)方面的困難。

通過(guò)與世界各地測(cè)序聯(lián)合體的合作，研究人員可以確認(rèn)這種特殊的重復(fù)擴(kuò)增只在8000人身上發(fā)現(xiàn)，并且確認(rèn)的突變非常罕見(jiàn)。

100多萬(wàn)加拿大人患有罕見(jiàn)疾病，其中50%以上的病例仍然是未知的潛在遺傳原因?！皩?duì)于患有罕見(jiàn)疾病的孩子，我們可以做得更好。對(duì)于50%找不到答案的人來(lái)說(shuō)，這一發(fā)現(xiàn)和新方法將幫助我們挖掘并潛在地找出他們疾病的原因，”Richmond說(shuō)。

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