虽然DNA检测变得越来越快速,廉价和容易执行,结果有时是模糊的:基因突变被称为“不确定意义的“变体可以创造的不确定性对疾病患者的风险。
“这是一个真正的大问题,说:”吴钊燮MD,博士,教授,心血管医学和放射科的斯坦福大学医学院。“如果有人告诉我,我有一种遗传变异可能导致猝死,我会很害怕。结果可能是患者一辈子的不必要的担心,事实上,变异可能是完全良性的。”
现在,吴和一组研究人员已经开发出一种技术,可以解释这种变异的意义。在一篇新论文中,他们讨论他们如何使用先进的基因编辑工具和干细胞技术来确定一个39岁的病人与这些神秘的突变有心脏节律的条件称为长QT综合征的风险增加,从而导致不稳定的心跳,晕厥和心脏性猝死。
“这是一个利用干细胞和基因组学精密心血管药物的第一例,”吴说,谁是Simon H. Stertzer,MD,教授,主任斯坦福大学心血管病研究所。
文章发表于6月26日美国心脏病学杂志。吴是资深作者,和斯坦福博士后学者Priyanka Garg博士,is the lead author。
心悸和头晕
病人有心悸和头晕的历史,联系医生担心这些症状。他的家族史表明他有一个堂兄死于心脏病踢足球,一个昏厥和祖父有四个兄弟史哥哥突然死在40岁之前。医生命令几个心电图测试他的心功能。
这些测试的结果引起人们的关注,虽然最终没有定论,医生选择了谨慎和规定的患者β受体阻滞剂药物经常用于治疗长QT综合征的轻度患者。基因测试是不确定的,以及,但显示病人在KCNH2基因变异的不确定意义。这是令人担忧的因为在这个基因的其他几个基因突变导致长QT综合征2型,其中最常见的障碍。
病人被吴和他的同事们,谁去决定是否是致病性或良性变异。
他们的第一步是生成诱导多能干细胞或iPS细胞,它可以发展成从患者的血液中获得的细胞-任何类型。iPS细胞分化为心肌细胞,心脏细胞或实际上自发跳动在培养皿中像一个心脏。他们对病人的精确的遗传组成,包括KCNH2基因变异。
您可以生成一个病人的心脏细胞在一个盘子里,就从一个简单的血液样本研究。
这些种类的细胞,并在实验室培养的,是研究者称为“培养皿中的疾病”或“病人在一个盘子里。“他们可用于各种测试,包括许多可能对病人进行可行。研究人员还开发了心脏细胞的比较健康的病人。
“产生特定病人的iPS的心脏细胞的一个优点是,你不需要使用任何侵入性操作的病人让他们,”Garg说。“你可以生成一个病人的心脏细胞在一个盘子里,就从一个简单的血液样本,研究它们。”
研究者利用基因编辑工具称为CRISPR的突变,在KCNH2基因错误的核苷酸,并介绍同一错误的核苷酸为健康对照基因。
与突变的心脏细胞试验表明,长QT综合征的标志性特征,包括电子干扰,延迟的心跳和心律失常患者从健康的细胞比较温和的倾向,研究说。这些结果并没有显示在测试细胞中的突变被关闭或改变细胞从健康的病人。
结果证实,患者有轻度的长QT综合征的研究。
在最近发表的另一项研究循环和也是由吴领导的,研究人员使用相同的基因编辑工具和干细胞技术来确定变化的不确定的意义,医生担心可能是一个危险的心脏状况称为肥厚型心肌病的指示,实际上是良性的。
“我们可以告诉病人不要担心,”吴说。
用同样的方法来确定两个不同的患者的风险完全不同的两种疾病的成功表明,这个平台是一个一般的不确定意义的变种有前途的风险评估工具,吴说。“这些研究结果对我来说是特别令人兴奋的因为我们用精确的健康的方法来解决一个病人未被满足的需要,”他说。“这意味着我们现在要更深,告诉患者什么不确定意义的变体的能力。”
工作是斯坦福大学医学院的重点研究为例精密的健康,其目的是期望在健康的、准确的诊断和治疗疾病预防疾病的病。
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