研究人员在确定罕见神经发育障碍的遗传原因方面取得了长足进展
![Venn diagram showing overlapping genes identified in the cohort the researchers studied in 2015 (TBM1) and the one in the current study (TBM2). Note that the number (16) of overlapping genes in both cohorts is very small; this represents the wide genetic heterogeneity in neurodevelopmental disorders. Credit: the authors/AJHG, 2021 研究人员在确定罕见神经发育障碍的遗传原因方面取得了长足进展](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2021/researchers-make-strid.jpg)
确定罕见神经发育障碍的遗传原因是相当具有挑战性的。在最近的一项研究中,一个全球科学团队,包括来自贝勒医学院的研究人员,致力于为土耳其家庭寻找基因答案。
“这在美国很常见临床实践贝勒医学院James R. Lupski博士实验室的博士后助理Tadahiro Mitani博士说:“看到一个特征与文献记录不符的患者,限制了医生指导临床护理的能力,并提供有关其他家庭成员可能有风险的信息。”
在目前的研究中,Mitani解释说,他是来自世界各地的50名研究人员组成的团队的第一作者,研究人员试图确定罕见的神经发育的遗传原因障碍对234名研究对象和20个土耳其人口受影响家庭的未解决案件进行了调查。
BCM儿科神经学助理教授Davut Pehlivan博士说:“为了实现这一目标,我们整合了改进的全基因组筛查技术,包括外显子组测序和全基因组测序,以及新开发的计算工具和生物信息学分析,以提高我们识别罕见神经发育条件的遗传基础的能力。”ob体育开户网址
研究人员于2011年启动了这个项目,多年来与世界各地的医生和患者以及遗传学、基因组学和生物信息学领域的研究人员建立了密切的合作关系。团队使用了GeneMatcher这是一种免费的基于网络的“配对服务”,旨在为来自世界各地对同一或多个基因有共同兴趣的临床医生和研究人员牵线搭桥。
改进的诊断
研究小组发现了新的基因,并证实了先前与神经发育障碍相关的基因。在这项研究中,他们能够对254名(71%)个体中的181名进行分子诊断,并对大约80%的神经发育障碍进行分子诊断。在181名确诊患者中,有20人之前接受过研究,但当时研究人员没有确定基因诊断。
Pehlivan说:“我们的研究结果证实,在现有数据上应用新开发的分子和计算工具可以为以前未诊断的家庭提供答案。”
复杂神经发育障碍的新视角
“重要的是,我们还发现了一种诊断挑战的解释,这种疾病的特征与医学文献中报道的不匹配,”目前在日本东京ji ichi医科大学工作的Mitani说。“我们确定,罕见疾病致病基因突变的特定组合在多个基因上的积累,一种被称为多位点致病变异的现象,会导致每个个体独特的复杂特征。”
最初认为一种疾病是由单一基因的突变引起的观点并不能解释各种复杂的神经发育障碍。”
在多位点致病变异中,一个病人可能有多个突变基因。例如,一个基因突变可能会导致肌肉疾病和导致大脑疾病的不同基因突变,而在另一位患者中,一种突变可能会影响肾脏,另一种影响大脑。罕见的多个突变基因的特定组合的积累导致了具有复杂特征的条件,这些特征对每个个体来说都是独一无二的。
患者可能会表现出神经发育障碍,这些障碍有相似之处,但也有重要的差异,在决定治疗方案和评估其他家庭成员的风险时,需要考虑这些差异。
Pehlivan说:“在这项研究中,我们第一次严格应用了一套标准来评估我们患者的多位点致病性变异,并发现它存在于28.9%的我们建立遗传诊断的病例中。”“我们的研究结果证实了常规应用这些标准来评估多位点致病变异对罕见神经发育障碍的贡献的价值,并再次揭示了原因基因组研究优于单基因检测。”
“对每个患者的遗传和基因组特征的综合分析使团队在许多情况下提高了诊断能力,”德克萨斯大学公共卫生学院休斯顿分校助理教授、合著者Zeynep Coban Akdemir博士说。“大多数多位点致病变异的患者都在近亲家庭中。”
BCM分子和人类遗传学助理教授、合著者詹妮弗·波西博士说:“通过这样的研究,我们试图解决寻找目前无法解释的罕见遗传疾病原因的挑战。”波西还领导了新启动的BCM- GREGoR(阐明稀有基因的基因组研究)项目,这是美国国立卫生研究院资助的GREGoR联盟的一部分。
研究者的综合研究方法也为人类功能的研究提供了宝贵的信息资源基因,人体生物学和分子机制涉及神经发育障碍所有这些都可以改善诊断和治疗。
这项研究发表在美国人类遗传学杂志。
更多信息:Tadahiro Mitani等,土耳其人群中神经发育障碍多位点致病变异的高患病率,美国人类遗传学杂志(2021)。DOI: 10.1016 / j.ajhg.2021.08.009
GeneMatcher:genematcher.org/