必要基因的突变往往会导致罕见的疾病

“孤儿病”的背后是对生存至关重要的基因突变，这部分解释了为什么这些疾病非常罕见，而且往往是致命的美国人类遗传学杂志。

这一新发现与已知的非必需基因突变是致癌物的驱动因素形成鲜明对比常见疾病辛辛那提儿童医院医学中心的科学家进行了这项研究。

这项生物信息学研究利用计算机技术将疾病与致病基因、相互作用的蛋白质以及共享的分子途径联系起来，绘制了一幅涉及1772种由基因突变引起的孤儿病的全球网络地图。生物医学信息学部门的研究员、这项研究的高级研究员Anil Jegga博士说，这张地图给科学家们提供了一个精确的起点，来开展创新研究，开发新的疗法，或重新定位现有的药物来治疗缺乏有效治疗的疾病。

孤儿或罕见疾病的定义是影响不到20万美国人的疾病。杰加博士解释说，在美国，共有8000种孤儿病影响着2500多万人。许多孤儿病在生命早期就开始了，受到遗传和免疫系统的影响，包括囊性纤维化和各种形式的儿童癌症。

Jegga博士说:“在这8000种疾病中，只有大约300种有有效的药物治疗，因此，所有的孤儿病对公共卫生当局构成了一个巨大的挑战。”“以前对疾病网络的研究并没有把这些罕见的疾病分开，其中许多是致命的，而另一些则引发慢性和使人衰弱的疾病。”

通过分析提供孤儿病自然表现的网络——包括致病基因、蛋白质功能和途径之间的互动联系——研究人员获得了这些疾病背后复杂关联的系统层面的观点，张敏璐和朱程表示，该研究的共同第一作者和辛辛那提大学计算机科学系的成员。

这项研究的一个重要发现是，孤儿病基因编码中心蛋白，其中有多种蛋白质对蛋白质的相互作用，对细胞功能至关重要。先前的研究表明，导致常见疾病的非必要基因并不编码枢纽蛋白。事实上，研究人员报告说，删除小鼠(与人类基因相似)中引起孤儿病的基因同源物约43%是致命的或会导致过早死亡，这表明了这些基因在生存和相关生物学过程中的重要作用。

研究人员表示，他们在研究中分析的1772种孤儿病与2124种突变基因有关。69%的疾病有一个牵连基因，其余的由两个或两个以上的基因引起。事实上，在2124个孤儿致病基因中，1393个基因只与一种疾病有关，而其余的731个基因会导致两种或两种以上的疾病。研究中提到的一个例子包括突变该基因与17种孤儿病有关。孤儿病，非综合征性遗传性耳聋，有最高数量的致病基因43。

杰加博士和他的同事们说，这项研究还表明，超越基于基因的方法来绘制交互孤儿病图谱是至关重要的。

“我们的发现表明，基于基因和基于功能的孤儿病网络的连接是不同的，”他说。"通过考虑因果关系之间的共享功能基因，可以揭示孤儿病治疗的分子靶点。这些分子靶标图谱可以用来创建新的假设和指导孤儿病的治疗策略。”

在1983年美国孤儿药物法案通过之前的10年里，只有10种治疗罕见疾病的新药获得了食品和药物管理局的批准。在该法案通过后的28年里，已经批准了300多种治疗孤儿病的药物。

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