科學(xué)家從基因角度解碼罕見腎病

當(dāng)博多·貝克博士第一次看到逃離敘利亞的三個孩子坐在科隆大學(xué)醫(yī)院的診室里時，這位人類遺傳學(xué)家感到很驚訝。他的基因分析診斷出巴特綜合征 3 型，但他以前從未見過患有這種罕見疾病的患者出現(xiàn)如此嚴(yán)重的關(guān)節(jié)變化。

腎臟疾病是遺傳性的，受影響的個體缺乏 CLCNKB 基因，該基因負(fù)責(zé)特定的氯離子通道。由于腎臟在過濾和尿液產(chǎn)生過程中無法將重要的營養(yǎng)物質(zhì)和鹽重新吸收回血液中，因此電解質(zhì)平衡被破壞。

除了缺少 CLCNKB 基因之外，貝克懷疑可能存在更廣泛的缺失(從基因組中完全消除的區(qū)域)，這可以解釋嚴(yán)重的臨床情況。

為了找到答案，需要更仔細(xì)地研究致病基因，因此他聯(lián)系了馬克斯德爾布呂克中心和柏林夏里特健康研究所 (BIH) 基因組平臺負(fù)責(zé)人 Janine Altmüller 博士。

她的團(tuán)隊(duì)位于柏林馬克斯德爾布呂克中心醫(yī)療系統(tǒng)生物學(xué)研究所 (MDC-BIMSB)，率先推出了長讀長測序等尖端測序技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)使他們能夠分析以前無法解析的部分患者基因組。他們現(xiàn)已在《基因組醫(yī)學(xué)》雜志上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)。

分析復(fù)雜結(jié)構(gòu)的工具

傳統(tǒng)的短讀長測序方法涉及將 DNA 分解成許多小片段，然后必須重新組裝。但當(dāng)涉及復(fù)雜的基因組結(jié)構(gòu)時，這些常見的臨床技術(shù)就達(dá)到了極限，例如當(dāng)一段 DNA 中的序列重復(fù)多次時，就像 3 型 Bartter 綜合征的情況一樣。這就解釋了為什么之前沒有人檢查過這種技術(shù)。受影響基因的精細(xì)結(jié)構(gòu)。

另一方面，長讀長測序可以在一次運(yùn)行中準(zhǔn)確讀取更長的 DNA 片段，通常是數(shù)千甚至數(shù)萬個堿基對。因此，這個由復(fù)雜的重復(fù)圖案組成的巨大拼圖的各個部分都更大，從而更容易將它們正確地重新組合在一起。正是這一進(jìn)步使得《自然方法》雜志將長讀長測序評為 2022 年年度方法。

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