揭開心臟缺陷的基因密碼:雙基因互動作用的新發現
在醫學研究的領域中,先天性心臟病(CHD)一直是科學家們亟欲解開的謎題。近期,由西奈山伊坎醫學院(Icahn School of Medicine at Mount Sinai)主導的研究團隊,攜手其他機構,成功揭示了可能導致先天性心臟病的新基因互動作用。這項突破性的研究已發表於《美國人類遺傳學期刊》(The American Journal of Human Genetics),為未來診斷與治療提供了嶄新的方向。
「我們的研究揭示了雙基因遺傳(digenic inheritance)的潛在機制,即兩個基因共同作用導致疾病,這擴充套件了我們對先天性心臟病遺傳基礎的理解。」該研究的共同資深作者Yuval Itan博士表示。Itan博士是遺傳學與基因組學的副教授,同時也是查爾斯·布朗夫曼個人化醫學研究所(Charles Bronfman Institute for Personalized Medicine)的核心成員,以及Mindich兒童健康與發展研究所(Mindich Child Health and Development Institute)的一員。他與Mindich研究所所長Bruce Gelb博士共同指導了這項研究。
先天性心臟病是最常見的先天性異常之一,全球有數百萬人受其影響。儘管過去數十年的研究投入,仍有超過半數的病例無法找到分子層面的診斷依據。研究團隊透過分析來自小兒基因組聯盟(Pediatric Genomic Consortium, PCGC)的「三重外顯子定序資料」(trio exome sequencing data),成功識別出10對可能與先天性心臟病發展相關的新基因組合。
「我們的研究顯示,基因之間的互動作用,而非單一基因的影響,可能在先天性心臟病的發生中扮演重要角色。」該研究的第一作者Meltem Ece Kars博士解釋道。Kars博士是布朗夫曼研究所的博士後研究員,她進一步指出:「透過開發一種揭示這些互動作用的方法,我們擴充套件了基因研究的範疇,這將有助於提升診斷精準度、改善風險評估,並提供更完善的遺傳諮詢。」
研究團隊運用了一種強大的計算方法,來識別可能共同導致先天性心臟病的基因組合。這種創新的方法有望改變複雜疾病的基因研究方式,提供更深入的見解,瞭解基因在疾病發展中的角色。
「這項研究也為其他複雜疾病的基因診斷鋪平了道路。」Itan博士表示:「我們開發的工具為未來研究基因互動作用提供了框架,這些互動作用可能影響多種人類疾病。」接下來,研究團隊計劃將雙基因方法應用於其他傳統上以單基因模型研究的疾病群體,這或許能解釋這些疾病中部分遺傳缺失的原因。最終,他們希望將雙基因方法擴充套件為一個強大的多基因框架,能夠識別患者體內多種致病變異與基因。
「我們的研究成果有望改善基因診斷,提供更好的風險評估,並最終為先天性心臟病患者提供更個人化的治療方案。」Kars博士總結道。這項研究由美國國家衛生研究院(National Institutes of Health)的國家心臟、肺和血液研究所(National Heart, Lung, and Blood Institute)以及美國衛生與公共服務部(U.S. Department of Health and Human Services)提供資金支援。