研究人员发现了17种导致脑动脉瘤的基因异常
世界上有近3%的人口面临罹患颅内动脉瘤的风险,颅内动脉瘤是一种血管局部扩张形成的脆弱口袋。动脉瘤破裂会导致极其严重的出血,在三分之一的病例中会导致致命的出血。在国际中风遗传学联盟的框架下,由日内瓦大学(UNIGE)、日内瓦大学医院(HUG)和乌得勒支大学领导的一个团队正在研究动脉瘤的遗传决定因素,以便更好地了解疾病的不同形式并评估个体风险。通过对1万多名动脉瘤患者和30万名健康志愿者的基因组进行比对,发现了17种与血管内皮(血管内壁)的功能密切相关的基因异常。此外,科学家们还发现了这些遗传标记和抗癫痫药物之间的潜在联系,这使得在治疗这种疾病时考虑使用某些药物成为可能。这些结果将在期刊上发表自然遗传学,也强调了如何明智地使用包含基因组和表型信息的大型数据库可以促进研究。
每年,每10万人中就有5人会经历子宫破裂颅内动脉瘤-和在交通事故中受伤的人一样多。只有非常迅速和高度专业化的外科治疗才能有希望挽救他们的生命。“因此,必须更好地了解控制这种疾病风险的遗传基础——遗传的或其他的——但也必须区分这种疾病的不同形式及其严重性。这将使我们能够发现有风险的人,并为他们提供最适当的治疗,”Philippe Bijlenga解释说,他是联合国大学医学院临床神经科学系助理教授和HUG神经外科高级顾问,他领导了这项研究的瑞士部分。这种多管齐下的疾病,其进化取决于遗传,先天和环境因素理解起来确实很复杂。他补充说:“因此,组成它的微小变化必须被破译。”
研究范围之广前所未有
在日内瓦和乌得勒支进行的这项工作是世界上颅内动脉瘤领域最大的遗传研究。研究人员检测了一万多名患者的DNA,并将其与30万名志愿者的DNA进行了比较:与之前的六个基因组区域相比,发现了11个新的基因组区域与这种疾病有关。“每一种DNA变异都会轻微增加颅内肿瘤的风险动脉瘤乌得勒支大学医学中心的神经学家、副教授Ynte Ruigrok说,他是这项研究的共同领导。“因此,它们的累积可能构成重大风险。”
大多数的这些基因异常似乎与内皮细胞的功能有关,内皮细胞排列在血管内部,通常使血管强健。Philippe Bijlenga说:“长期以来,人们一直怀疑这些细胞与动脉瘤有关。”“我们现在有证据引导我们研究不稳定的可能标记物,这些标记物可以指示动脉瘤是否稳定、愈合,或是否存在不良后果的高风险。”
此外,这项研究表明,高血压和吸烟的遗传倾向在颅内动脉瘤的发展中起着重要作用。如果这些危险因素已经从临床和流行病学的角度被知道,我们现在有了遗传证据。
科学家们还得出了一个惊人的发现:“我们发现的一些基因的蛋白质结构似乎与抗癫痫药物有关。我们还不知道这种影响是积极的还是消极的,但它打开了药物治疗的可能性,可能比我们目前使用的手术方法更少的侵入性,”Philippe Bijlenga说。科学家们现在将致力于对这种疾病进行生物和治疗上的建模,为医生们提供一个医疗决策支持系统,帮助他们根据每个人的基因数据确定潜在的管理方案。
科学进步和数据保护
为了进行这些研究,研究团队必须接触到大量的患者,因此必须与国际财团合作。“为了实现这一目标,我们建立了一些工具来标准化复杂的数据。我们必须找到一种共同的语言,统一临床评估标准、成像方法及其计算机处理,并建立交换结构,同时确保个人数据的保护,”监督这项数据工作的Philippe Bijlenga报告说。
该联盟已经建立了一个能够收集、协调和保护大量数据的结构。瑞士生物信息学研究所(SIB)管理表型数据,而乌得勒支大学存储基因组数据。世界各地的研究团队都可以通过审批程序访问这两个数据集。“但是,必须展示正确的使用方法。我们的系统允许科学进步,但要保护个人数据,”作者总结道。
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