下一代测序为罕见代谢疾病提供精准医疗
来自瑞士和西班牙的一个国际科学家团队研究了芳香化酶缺乏症的遗传基础。芳香化酶缺乏症是一种罕见的代谢疾病，会阻止人类产生雌激素研究报告（临床内分泌与代谢杂志)．关于人类芳香化酶缺乏的最新研究来自伯尔尼大学生物医学研究部的Amit V. Pandey和Christa E. Flück和伯尔尼大学儿童医院的儿科内分泌学小组，与西班牙巴塞罗那自治大学Vall d’hebron医院的Laura Audí合作完成。bob88体育平台登录科学家们通过分析芳香化酶缺乏症患者的DNA图谱，并将其与来自不同种族的更广泛人群的DNA进行比较，找到了答案。
伯尔尼大学的Amit Pandey博士和伯尔尼大学医院Inselspital的合著者写道:“补充类固醇可以针对多种不同的途径，所以我们想知道患者的遗传密码的哪一部分发生了变化，以便将治疗靶向到适当的地方。”“我们知道，我们有导致芳香化酶缺乏的基因疾病病例，但我们需要找到疾病的确切原因，而现代DNA测序帮助我们找到了它。”
伯尔尼的专业知识有助于解决特殊情况
潘迪与巴塞罗那瓦尔德希布伦医院(Laura Audi, Núria Camats和Mónica Fernández-Cancio)和马德里拉巴斯大学医院(Sara benato - sanz)的遗传学专家合作，重点研究了一位芳香化酶缺乏症患者，该患者由西班牙卡洛斯哈亚大学(Carlos Haya)医院胡安-佩德罗博士(López-Siguero)确认，该医院为Málaga。引起巴塞罗那和马德里遗传学家注意的是，观察到患者有芳香化酶缺乏的症状，但当对芳香化酶(CYP19A1)基因进行测序时，没有发现缺陷。
通过使用下一代测序技术，西班牙科学家发现了细胞色素P450氧化还原酶(POR)基因中的一个错误，该技术可以同时观察数十亿个遗传密码片段。瑞士伯尔尼的儿科内分泌学实验室是由POR突变引起的代谢障碍的世界领导者。
瑞士和西班牙的研究小组联合起来，着手研究芳香化酶缺乏是如何由POR基因缺陷引起的。Amit Pandey多年来一直在研究POR基因，他知道芳香化酶活性产生雌激素需要POR提供能量，并且已经建立了测量POR变化对雌激素产生影响的系统。在Amit Pandey的实验室，Shaheena Parween博士能够对POR基因进行基因修饰，以复制患者身上发现的缺陷，并利用实验室中的大肠杆菌生产出与患者基因序列匹配的POR酶的副本。
伯尔尼的科学家们可以证明，用患者的遗传密码制成的POR已经失去了向芳香化酶提供能量的大部分能力。因此，即使有正确的芳香化酶，患者也不能产生足够的雌激素。了解芳香化酶缺乏的确切的代谢步骤，可以让医生非常精确地指导治疗，并防止类固醇补充相关的副作用。该研究证明了下一代测序技术强大的诊断能力。
支持非洲和印度的研究
伯尔尼的研究小组通过观察更多来自非洲和印度的芳香化酶缺乏患者来扩展他们的研究，并确定了导致雌激素分泌减少的基因缺陷的确切原因。这些发现已经在JES（内分泌学会杂志)，最近在PNAS（美国国家科学院院刊(美利坚合众国)。与瑞士伯尔尼的科学家合作，允许使用当地医院无法使用的先进诊断和检测技术，这突出了国际合作在罕见代谢疾病诊断和治疗中的作用。
POR的变异在特定人群中很常见
潘迪和Flück的研究团队也在研究导致其他疾病的POR基因突变，如先天性肾上腺增生症，这是一种常见的遗传性疾病，每年影响大量的人。潘迪强调了转化医学在他的研究中的价值。从他之前的工作中，潘迪知道，人类的POR基因有很多变异，一些人群携带的特定突变比其他人群更大。
意大利都灵大学的Gianfranco Gilardi和Giovanna Di Nardo实验室研究了芳香化酶的一种常见变异，这种变异在东南亚人群中占主导。伯尔尼和都灵的科学家们联合起来，检查如果同一个人同时具有POR和芳香化酶基因的另一种形式会怎样。通过根据在东南亚人群中观察到的基因变化制备POR和芳香化酶蛋白的变异，科学家可以证明，当POR和芳香化酶基因同时发生变化时，可以发现复合效应。这些发现已经在JSBMB（类固醇生物化学与分子生物学杂志)．
基因组学在精准医疗中的力量
POR基因的一些变异在特定人群中非常常见，因此潘迪建议，只要发现依赖于POR的其他基因存在缺陷，就应该检查POR基因的变化。Pandey说，随着我们掌握全基因组测序的力量，是时候从单基因疾病的理论中走出来了，因为世界上的个体患者在基因组成上是不一样的。潘迪说:“所有的人都有非常相似的基因，但他们的遗传密码仍然可能有多达100万或更多的差异，甚至在女儿和母亲之间也是如此。因此，如果我们找到了疾病的确切原因，那么就可以使用针对个别患者量身定制的精确疗法。”“我们现在看到了为精准医疗量身定制的基因组学的力量，允许根据患者的基因组成设计特定的治疗方法。”
精准医疗将成为下一代精准医疗计划的重要组成部分，帮助瑞士和其他国家的患者加速医疗突破。最近在伯尔尼大学医院Inselspital建立了一个罕见病中心，重点关注罕见代谢疾病的诊断和研究。
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