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Your Good Partner in Biology Research

Nature子刊公布世界最大的自閉癥基因組數據庫

日期:2017-03-08 08:46:41

 自閉癥,或稱為自閉癥譜系障礙,是指包括了社會技能、重復行為、語言和非語言交流、以及與眾不同的優勢或差異等多表征型障礙。我們現在得知,自閉癥分好多亞型,大多數由遺傳和環境共同作用造成。據估計,每68名兒童中就有一人患有自閉癥。雖然,目前自閉癥的干預方法很多。但是大多數缺乏循證醫學的證據。尚無最優治療方案,最佳的治療方法應該是個體化的治療。

 

自閉癥有重度、中度、和輕度之分,中度和輕度自閉癥兒童,通過醫院和正規機構進行恰當的教育和訓練,能夠使他們的情況得到很好的改善,甚至能像普通孩子一樣健康成長、獨立生活和工作。如果自閉癥兒童缺少早期的科學干預,就算日后接受治療,也無法正常生活、工作、甚至可能成為殘疾人,因此正確的早期診斷和早期治療對自閉癥來說發揮著重要作用。

 

直到目前為止,通過MSSNG基因組數據庫(涉及5205個自閉癥家庭的全部基因組信息),已經確定了61個影響自閉癥風險的遺傳變異(包括最新找出的18個)。

 

該項目的共同作者Mathew Pletcher博士,也是自閉癥代言人項目的副總裁說,雖然尋找自閉癥基因已經被熱烈的研究了十年,令人注意的是,我們仍能發現新的自閉癥,不僅僅是這18個基因,每個新基因的發現,都有助于我們解釋更多的自閉癥案例,因為不同的案例對應著不同的行為影響和許多相關的醫療問題。我們已經將其中的幾種基因與常見的自閉癥醫治環境聯系起來,我們的最終目標是,通過深入了解多種亞型,來推進自閉癥的個性化治療。

 

他們的研究結果也說明了,利用全基因組測序如何指導如今的醫療保健。例如,文章中描述自閉癥相關基因突變中至少兩個與癲癇發作風險相關,另一個與心臟缺陷相關,還有一個跟成人糖尿病相關。自閉癥全基因測序將惠及其他領域的醫學指導。

 

研究人員還確定,在18個新發現的自閉癥基因中,有許多都會影響大腦中一小部分細胞通路的運作。所有的這些途徑都會影響大腦細胞的發育和交流。

 

Pletcher博士說,已被MSSNG發現的61個基因中,有80%都具備開發藥物靶點的可能性。通過了解這些普通的大腦通路,以及不同基因突變是如何將它們改變的,個性化的、更有效的治療指日可待。

 

MSSNG項目的研究主任,同時也是加拿大“多倫多病兒醫院應用基因組學指導中心”主任,Stephen Scherer高級研究員說,MSSNG數據正在將所有已知的自閉癥匯總成一個自閉癥譜。舉例來說,研究中發生在近親中的基因突變會造成不同的表現型,比如僅有一位族員表現出嚴重的自閉癥,而其他人雖然攜帶這些突變基因,但情況卻較為溫和。這說明,神經的多樣性參與了這些復雜的調節。MSSNG數據庫可以使我們識別未發展為自閉癥患者,但攜帶自閉癥相關基因突變的個體,這對神經多樣性研究將有重要影響。

 

傳統的基因突變分析,僅從1%的編碼DNA中尋找突變。而MSSNG數據庫能夠使研究人員從30億的DNA堿基對(即人類全部基因組)中進行突變分析。

 

在該項研究中甚至發現了與自閉癥相關的,DNA排序以外的其他基因變異,包括拷貝數的變化、染色體異常等。研究人員發現,自閉癥患者的基因組拷貝數和染色體異常十分常見,許多變異出現在曾經被認為是“垃圾DNA”的基因組中。垃圾DNA,也稱非編碼DNA,近年來研究表明它們調控著很多基因的開啟和關閉,尤其是大腦發育和功能的精確調控。

 

MSSNG的所有全基因組測序信息,包括分析工具在內的整個研究平臺,已經通過Google Cloud免費共享。在未來的幾周內,MSSNG研究團隊將會再上傳2,000個自閉癥基因組序列,該數據庫的基因組總數將超過7000個。

 

目前,世界各地40個自閉癥學術醫療機構中,超過90名研究人員正在使用MSSNG數據庫(數據庫訪問網址http://www.mss.ng

 


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