由不列颠哥伦比亚省儿童医院、不列颠哥伦比亚大学(UBC)和新英格兰医学杂志发表的一项国际研究小组的新研究首次发现，一种罕见的基因突变是遗传代谢的原因。紊乱。
遗传代谢障碍——身体无法分解食物中的特定营养物质，导致一系列严重的健康问题——通常是由基因缺陷引起的。在这项重要的研究中，研究人员在三名儿童未确诊的退行性疾病背后发现了一种不寻常的基因突变：重复扩增DNA。在这种特殊的突变中，基因似乎没有受损，但它不起作用，因为相邻的脱氧核糖核酸延伸了正常长度的数百倍。
“为了检测这种DNA增殖，你只能使用全基因组测序，而且你必须搜索数十亿个DNA；这真是大海捞针，”第一作者克拉拉范卡内贝克博士说。“通过我们的新方法，我们终于解决了我们的神秘案件，现在我们有望找到其他原因，比如遗传代谢性疾病无法解释的遗传原因。”
到目前为止，重复扩增DNA已经与大约30种不同的疾病有关。
该研究的合著者怀斯乏色曼博士说：“对于患有罕见疾病的儿童及其家人来说，找到他们疾病的根本原因非常重要。“诊断使我们有可能进行干预，减轻父母不应有的负罪感，并提供对更常见疾病的见解。"
对于不明医学状况的儿童，诊断为进一步研究奠定了基础，这可能导致新的干预措施，如旨在“打开”受损基因的基因治疗、饮食调整或提供身体缺失营养的补充。有效的治疗可以减缓或停止有害症状，提高罕见病患儿及其家庭的生活质量。
在这项研究中，van Karnebeek和她的研究团队的初步工作将这种罕见疾病的遗传原因的研究范围缩小到基因组的关键区域。然而，在使用外显子测序和全基因组测序进行进一步研究后，国际研究小组无法确定脱氧核糖核酸中的错误。
不列颠哥伦比亚儿童研究所的研究人员采用了一种新方法。通过对新兴生物信息学工具和技术的深入人工分析和研究，合著者brittdr gemler博士和Phillip Richmond博士发现并证实了这种疾病的基因是完整的，但反复的扩增错误阻止了它的功能。
“在我们的研究中，我们把重点放在了通过外显子测序很难找到的突变上，”德格米勒说。“经过几个月的各种分析实验，我们终于通过使用一种新的靶向方法揭示了这种新的遗传变异，该方法旨在识别DNA重复扩增。”
里士满说：“这些研究成果是通过多学科方法和技术、技术和软件的进步实现的。“两年前这是不可能的，最重要的是，它向我们展示了在其他未确诊病例中应该寻找什么。”
被确定为这种特殊疾病原因的基因是一种酶，它使身体能够将称为谷氨酰胺的氨基酸转化为谷氨酸。需要做更多的工作来确定这种遗传错误是如何导致疾病的，但是谷氨酸的积累或谷氨酸的缺乏可能会导致儿童严重发育迟缓和残疾，包括语言、言语、平衡和协调方面的困难。
通过与世界各地测序联合体的合作，研究人员可以确认这种特殊的重复扩增只在8000人身上发现，并且确认的突变非常罕见。
100多万加拿大人患有罕见疾病，其中50%以上的病例仍然是未知的潜在遗传原因。“对于患有罕见疾病的孩子，我们可以做得更好。对于50%找不到答案的人来说，这一发现和新方法将帮助我们挖掘并潜在地找出他们疾病的原因，”Richmond说。
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