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2024-03-26 16:16:17

科学家使用创新方法为罕见的神经系统疾病提供相关见解

导读 德国 Trias i Pujol 研究所 (IGTP) 和巴塞罗那超级计算中心 - 国家超级计算中心 (BSC-CNS) 的研究人员发现了与 37 型脊髓小脑

德国 Trias i Pujol 研究所 (IGTP) 和巴塞罗那超级计算中心 - 国家超级计算中心 (BSC-CNS) 的研究人员发现了与 37 型脊髓小脑共济失调相关的新遗传机制。他们的研究发表在《 人类遗传学》杂志上,采用了CRISPR/Cas9基因编辑、实时大DNA测序和机器学习等先进技术。这项研究加深了我们对这种遗传性疾病的了解,从而为患者提供更精确的诊断并改善遗传咨询。

37 型脊髓小脑共济失调是一种罕见的神经系统疾病,最初发现于伊比利亚半岛的患者。它从成年期开始并逐渐恶化,导致言语困难、不平衡和动作不协调等症状。随着时间的推移,这通常会导致行动不便的问题增加,许多人可能需要使用轮椅。

Antoni Matilla 领导的IGTP 神经遗传学小组于 2013 年首次描述了这种情况。它源于小脑神经元的退化,由Disabled-1 (DAB1) 基因的基因突变引发。这种突变涉及复杂的重复 DNA 序列,会导致正常小脑功能的破坏,而小脑功能对于控制运动和平衡至关重要。

Matilla 的团队继续研究这种疾病,现已与 BSC-CNS 合作,在《 人类遗传学》杂志上发表了一项研究 ,对其遗传机制有了新的见解。该团队首次使用 CRISPR/Cas9 基因编辑和实时纳米孔测序以及机器学习来精确分析导致 37 型脊髓小脑共济失调的 DNA 突变。这种创新方法使人们更好地了解了如何附近的 DNA 序列和特定的甲基化位点会影响疾病的症状。

“我们的团队利用机器学习生成了预测模型,该模型定义了疾病进展及其严重程度的遗传和临床相关性。这些模型有助于预测患者病情的发展情况,为治疗和管理提供宝贵的见解。 ”状态。他补充说, “我们希望这些发现将有助于为此类共济失调患者提供更准确的诊断和更好的遗传咨询”。

该研究还取得了重大发现:通过研究西班牙和葡萄牙共济失调患者,将这种疾病的突变追溯到859年前伊比利亚半岛的共同起源。这一历史视角为我们的知识增添了新的维度,强调了该疾病在该地区的长期存在。然而,马蒂拉并不排除这种遗传性共济失调的DNA突变可能是非欧洲起源的,因为当时伊比利亚半岛南部建立了来自非洲大陆的重要迁徙。

总体而言,这项研究代表了确定脊髓小脑共济失调 37 型突变的大小和结构方面的显着进展,这对于精确的基因诊断至关重要。该研究揭示了基因型和表型以及不同的小脑甲基化模式之间的重要联系,加深了我们对该疾病根本原因的理解。