科學家們可以從13個人身上學到很多東西,他們的基因突變應該會讓他們生病,但事實並非如此

科學家已經確認了13個攜帶基因突變的人,這些基因突變會導致嚴重的疾病,但他們的健康狀況令人驚訝。正因為如此,研究人員認為他們的DNA,或者他們生活的環境,可能是治療目前被認為無法治療的疾病的關鍵。...

科學家已經確認了13個攜帶基因突變的人,這些基因突變會導致嚴重的疾病,但他們的健康狀況令人驚訝。正因為如此,研究人員認為他們的DNA,或者他們生活的環境,可能是治療目前被認為無法治療的疾病的關鍵。

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這13個人從未被確診

在今天發表在《自然生物技術》上的這項研究中,西奈山的研究人員篩選了超過589000個基因組,尋找對嚴重突變的影響有抵抗力的人,科學家們稱之為“複原力”的一個特徵。他們確定了13名存活到成年的人,儘管他們的基因突變導致了8種嚴重的兒童疾病之一。其中包括囊性纖維化(一種平均壽命為37歲的慢性肺病)和史密斯-萊姆利-奧皮茨綜合徵(Smith-Lemli-Opitz syndrome),一種導致畸形和類似自閉症行為的疾病。但是,由於不明原因,這13個人從未被診斷出來。

近年來,研究人員發現了一些基因變異,使人們能夠保持健康,儘管患病風險很高。例如,在2006年,研究人員宣佈他們發現了一位血液中膽固醇含量低得驚人的年輕**。這些低水平是一個叫做PCSK9的基因的兩個突變的結果-突變消除了一個重要的膽固醇調節蛋白。從那時起,製藥公司就開始研究這種突變,以開發新的降膽固醇藥物。這種“抵抗力”的人的存在激發了西奈山的研究人員進行大規模的基因搜尋,以確定更多的人。西奈山伊坎醫學院的生物學家埃裡克·沙特(Eric Schadt)是這項研究的合著者,他說:“我們沒有尋找修複致病突變影響的方法,而是想出了一個想法,試圖找出那些有突變但沒有表現出疾病的個體。”。這項研究的長期目標是模仿任何能保護那些有癥狀的人的東西。”然而,大自然剋服了這個缺陷,這成為你的治療,”沙特說。

尋找有彈性的個體始於收集大量資料。透過各種協議,研究人員獲得了之前12項研究中收集的醫學和遺傳資訊,包括從個人基因組公司23andMe收集的資料,共有589306個基因組。然後,科學家們用計算機程式搜尋那些對兒童時期出現的嚴重疾病有抵抗力的人,這些疾病可能是由一種突變引起的,也可能是被稱為“兒童孟德爾病”的疾病。透過剔除不好和不完整的資料,科學家們確定了303名符合他們標準的候選人。研究小組隨後手工解析了他們的基因組和醫學檔案。在這個過程中,研究人員發現,一些候選人實際上被誤診為其他疾病。

他們的病“不可能錯過”

最後,科學家們確定了13名成年人,他們的疾病“是不可能錯過的,”沙特說。所有患者至少有以下一種疾病的嚴重突變:囊性纖維化、成骨不全、家族性自主神經障礙、單純性大皰性表皮鬆解症、Pfeiffer綜合徵、自身免疫性多內分泌疾病綜合徵、無複合性鐘狀體發育不良和Smith-Lemli-Opitz綜合徵。沙特承認,13個人的數量還不足以決定是什麼讓他們保持健康,但這是一個重要的起點。

匹茲堡大學的人類遺傳學家Dietrich Stephan說,這項研究“在某種程度上顛覆了我們過去30年來對孟德爾病的看法。”。研究人員“經歷了整個分類過程,以確保這些人在成年後有明顯的嚴重疾病的突變,他們建立了一個非常有說服力的案例,說如果這些人有這些疾病,我們就會知道。”,他說,這項研究引入了一個概念,即除了致病突變之外,還有其他藥物靶點,科學家可以用來治療病人。

並不是每個人都對這些發現印象深刻。牛津大學研究Pfeiffer綜合徵的遺傳學家Andrew Wilkie說,科學家已經記錄了一些病例,儘管有研究中提到的突變,但同一家族的一些成員從未出現癥狀。這意味著Pfeiffer綜合徵突變不能滿足研究人員對明確導致疾病的基因變異的要求,他說他說:“(對Pfeiffer綜合徵)的影響顯然被誇大了。”。

對此,沙特告訴《邊緣報》,他的團隊知道威爾基提到的案件。他還認為,這個例子“很好地證明”了為什麼這種尋找有彈性的人的方式是合理的。對他來說,這篇文章強調了“我們在論文中提倡的搜尋策略,即在有這種疾病的大家庭中尋找有彈性的個體,”他說。

“我有點驚訝它進入了自然生物技術!”

但威爾基說,這並不是這項研究的唯一問題。最大的限制之一是研究人員無法透過聯絡這13個人來證實他們自己的發現。其原因與每個參與者在採集DNA時簽署的同意書有關。所有人都同意與其他研究小組分享他們的資料,但許多人沒有得到這些研究人員重新聯絡的許可。威爾基說:“這意味著沒有辦法證實科學家們的結論。”對不起,我對這項工作不太感興趣;我有點驚訝它進入了自然生物技術!”

埃默裡大學的人口遺傳學家大衛·卡特勒也質疑這一發現的重要性。他說,這項研究基本上指出,與某些突變相關的疾病風險並不像科學家想象的那麼高,這一點也不奇怪。他說,支援每一種突變都會導致疾病的原始證據“太弱”,以至於作者們“幾乎不可能”找到相反的證據這是一份很好的小檔案,但可能比聽起來更瑣碎。”

科學家們今年將推出一項研究工具包

沙特知道這項研究有其侷限性。他擔心,例如,有人可能以自己的名義將他們生病孩子的DNA傳送給23andMe,可能是出於隱私考慮。他說,如果真是這樣,這就可以解釋為什麼有些人看起來已經成年而沒有生病。也有可能有人是一個基因“馬賽克”——一個用來指代那些透過基因怪癖,在身體不同部位擁有不同基因資訊的人的術語。如果是這樣的話,有可能某人的血液樣本中含有這種突變,而他們身體中應該受到這種疾病影響的部分卻沒有。但對沙特來說,這項研究的重要資訊並不是說有抵抗這些疾病的能力的人是存在的。他說,真正的啟示是,透過觀察健康人來發現有韌性的人是可能的,而且應該再次這樣做。

為此,西奈山的研究人員今年將啟動一項新的基因研究。這一次,研究人員將使用蘋果公司的ResearchKit軟體平臺建立的應用程式收集自己的資料,該軟體平臺旨在幫助研究人員招募iOS使用者參與研究。人們可以透過該應用程式註冊研究,甚至可以透過電子方式同意採集自己的DNA;沙特說,研究人員希望能招收100萬人。而這一次,同意程式將包括一個條款,關於重新接觸那些可能對嚴重的兒童突變有抵抗力的人。”這是一件積極的事情;你的基因組可能掌握著治療他人的祕密,”沙特說。

  • 發表於 2021-05-04 04:07
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