快速追踪基因ID方法加速罕见病搜索

2020-11-25 77罕见病

快速追踪基因ID方法加速罕见病搜索。密歇根大学领导的一个研究小组已经确定了一些家庭中负责一种毁灭性的遗传性肾脏疾病的基因,这要归功于一种新的、更快的基因分析方法,这种方法甚至在两年前都没有。这一成功为科学家们提供了希望,他们可以加快对许多罕见疾病的基因的艰苦寻找,并测试治疗这些疾病的药物。

快速追踪基因ID方法加速罕见病搜索

U-M科学家在9月的《自然遗传学》杂志上报告了他们在外显子组捕获这一突破性的基因分析技术上取得的成功。

U-M领导的国际研究团队与两家公司合作,测试了这项新兴技术在遗传性单基因肾病家庭中分离出罪魁祸首基因的能力。许多袭击儿童和年轻人的罕见疾病都是由于单基因失灵而导致的。

"我们是第一批采用这项技术并将其推进到识别单基因的研究团队之一,"高级作者Friedhelm Hildebrandt医学博士说,他是霍华德-休斯医学研究所研究员,多丽丝-杜克杰出临床科学家和U-M治疗和预防出生缺陷的弗雷德里克-G-L-休特维尔教授。

"对我们来说,这是遗传学可以做的一个大飞跃,"Hildebrandt说。"五年后,家庭可能会被问到:'你想看看你的罕见疾病的原因吗?在不远的将来,我们可能会让他们参加药物研究。"

Hildebrandt是国际知名的专家,研究导致婴幼儿早期肾衰竭的几种严重肾脏疾病的遗传基础。他也是U-M人类遗传学和儿科及传染病系的教授。

Hildebrandt及其同事将外显子组捕获与一种称为大规模并行处理的超快速数据分析方法相结合,确定了一个参与先天性囊性肾病家族的新基因,该家族被称为nephronophthisis相关纤毛病,或NPHP-RC。综上所述,这些纤毛病疾病是生命前三十年中最常见的遗传性肾脏疾病。

该研究结果意味着Hildebrandt的团队和其他研究人员现在有了一种有效的方法来识别涉及NPHP-RC疾病的尚未被发现的基因。

Hildebrandt的目标是确定导致这些纤毛症的基因,并找到预防或逆转其影响的疗法。

研究细节

快速追踪基因ID方法加速罕见病搜索,Hildebrandt采用基因分析相结合的策略,加快了在10个NPHP-RC家族中寻找问题基因的速度。为了筛选候选基因,该团队与罗氏NimbleGen公司和安捷伦两家公司合作,应用外显子组捕获技术。

在细胞核中,外显子统称为外显子组,是核苷酸链,或者说是构成DNA的基本化合物,它们离开细胞核,产生对身体过程至关重要的蛋白质。信使RNA将外显子带出细胞核,而其他被称为内含子的遗传物质则留在后面。只捕捉和分析外显子加快了搜索速度。

背景

NPHP-RC患者的肾脏、视网膜和小脑发育异常或退化。透析和肾脏移植是唯一可供选择的治疗方法。

寻找这些疾病以及其他罕见疾病的遗传基础,结果发现比研究人员几十年前希望的要复杂得多。科学家们发现,在不同的受影响家庭亚群中,不同的单基因是导致疾病的原因。发现一个罪魁祸首基因可能会给筛查和未来治疗带来启示,但只适用于所有受影响者中有限的一部分。

与全球科学家合作,Hildebrandt的实验室已经发现了10多种导致NPHP-RC疾病的基因突变。但在估计70%的病例中,所涉及的基因是未知的。

下一步是什么?

"一旦外显子组捕获被大规模使用,将有数据库揭示已知突变导致疾病的区域,"Hildebrandt说。

未来的罕见疾病数据库可能需要5到10年的时间来开发。潜在药物治疗的测试可望同时推进。在斑马鱼中,Hildebrandt的实验室已经开始筛选两种药物化合物,以查看其中一种是否能够恢复新发现的基因正常运作时产生的蛋白质水平。

引用

University of Michigan Health System. "Fast-track gene-ID method speeds rare disease search." ScienceDaily. ScienceDaily, 19 September 2010. www.sciencedaily.com/releases/2010/09/100916155203.htm.

上一篇下一篇