先天性疾病揭示了很多关于人类生物学的信息。
有些先天疾病是可以治疗——即使只有一个病例。
当一位临床医生向尼扎尔博士的儿子们展示一张疼痛表时,他们问她在刻度表的一端,笑脸意味着什么。尼扎尔博士说,这个孩子不知道没有痛苦的生活是什么样的。并不是所有由灾难性失败的单个基因引起的疾病都是可怕的。但与更普遍的基因组对健康的影响不同——每个人都是继承人,但很少有人知道——患有严重先天性疾病的人没有逃避或喘息的机会;他们的症状是不可避免的。因此,他们的疾病也在大多数情况下也是如此。基因组学使此类疾病的诊断,尤其是罕见疾病的诊断更加容易和精确,并且它以有用的方式揭示了其中一些疾病的发生。然而,它还没有通过治疗提供更多信息。现在这种情况开始改变。
那些处理罕见遗传疾病的人谈论“诊断奥德赛”。这是一个过程,类似大众熟悉的脱口秀节目“豪斯博士”,它反复建议一个罕见疾病的原因,测试,排除和再次建议。在现实生活中,这样的奥德赛不适合进入一个紧绷的筛查节奏;直到最近,他们已经拖延了五年左右时间,根据英国基因组学的马克考菲尔德的说法。尼扎尔博士的病例时间甚至更长,主要是因为地球上很少有医生对詹森的疾病有任何经验。即使在八个赛季中,豪斯博士和他的团队也从未看到过任何病例。
马克考菲尔德博士说,在英国和许多其他富裕国家,基因组测试的将长达数月的时间压到数周。这一点很重要,因为即使遗传疾病无法治愈,了解缺陷的确切性质也往往很重要,而且知道得越早越好。当墨西哥一家有先天缺陷儿童的诊所对60名病人进行测序时,随后诊断的变化导致对其中近一半的病人的护理进行了修复。
有时正确的护理有戏剧性的结果。杰西卡四岁时,测序显示,影响她运动和发育的疾病源于一种名为SLC2A1的基因复制错误。这意味着她的细胞没有产生足够的蛋白质将糖运输到大脑,从而使它长期缺乏动力。给杰西卡一个精心定制的低碳水化合物饮食激活了将卡路里送到她大脑的另一种方式。另一种情况是布朗-维亚莱托-范·莱雷病,这是一种罕见的运动神经疾病,在儿童时期袭来。基因SLC52A2和SLC52A3的故障减少了人体中一种蛋白质的储存,这种蛋白质将核黄素(维生素B2)从肠道中运送到血液中。高剂量的核黄素可以为许多这样的患者带来极大的好处,但如果他们不知道这些好处的话,他们就不会得到这些药剂。
大多数罕见疾病患者不能仅凭知识取得如此积极的结果。但是,一个安全的诊断仍然有帮助。首先,诊断奥德赛已经结束:无需进一步的侵入性调查。然后是支持,这很重要。准确的诊断让人们找到其他在类似的建议,同理心和康复计划。
对罕见疾病的遗传理解也为常见疾病提供了宝贵的见解。如果药物开发人员的目标在某种疾病中具有明确界定的因果作用,那么他们的研究导致有效药物的可能性是无效的两倍。对罕见疾病的研究提供了这种见解,可用于开发更广应用的治疗方法。这就是为什么它带来的影响不仅仅是那些遭受痛苦的家庭。
反义核酸
对骨骼生长过于急切的两种罕见遗传性疾病的研究——即硬化症和范布切姆氏病——都表明,这两种基因都涉及SOST的突变,SOST是一种描述现在称为硬化素的蛋白质的基因。当在骨骼细胞中表现时,丝质蛋白会抑制骨骼生长,因此当基因有缺陷时,骨骼过度生长问题。这开辟了一种可能性,即没有足够的骨骼生长的患者可能受益于一种抑制性硬化症的药物。这导致了针对硬化症抗体的发展,作为治疗骨质疏松症的新策略。范布切姆的病几乎和詹森的病一样罕见;但在老龄化人口中,骨质疏松症是公共卫生的更大祸害。
同样,对一个在中国家庭罕见的导致灼热的疼痛和脚部发红的红斑痛的研究正在推动新止痛药的发展。对遗传性疾病家族中发现的PCSK9基因缺陷的研究,使他们的冠状动脉健康不佳,激发了一整类比他汀类更有效的新型抗胆固醇药物。
这种方法的一个缺陷是找到有致病突变但保持健康,或其疾病进展缓慢的人。这些人含有可能保护他们免受伤害的基因,这可能有助于为他人创造新的疗法。总部设在旧金山的MazeTherapeutics,正在寻找“基因修饰剂”,改变像ALS(也被称为卢盖里格的疾病)的发病过程。这种疾病通常几年后就致命了。但在一些患者,如已故物理学家斯蒂芬霍金,它的发展要慢得多。
然而,随着人类对疾病机制的认识通过对稀有遗传性疾病的研究而急剧增加,这些疾病本身的治疗发展却未能跟上。十几人或一百人的患病市场并不是一个大市场。
许多人希望,各种新技术可以大幅降低至少一些先天性疾病的定制治疗成本。如今,大多数药物都通过靶向一种蛋白质来工作——要么是身体的蛋白质之一,要么是病原体中的蛋白质,它很好地实现了它的目标。药物必须根据它靶向的蛋白质的形状和活动进行定制,同时不要打乱其他正在从事重要工作的正常蛋白质的工作。这并不容易。
但是,如果你在最初就能阻止一种有问题的蛋白质被制造呢?细胞要制造蛋白质,首先需要复制描述该蛋白质的基因序列。此副本称为信使RNA,或MRNA。如果你知道基因的序列,很容易计算出其MRNA的序列,并且从该序列中找出一小串保持自己序列DNA,该DNA将会与MRNA形成互补从而抑制问题序列的表达(见图)。
这种基于DNA的破坏者被称为“反义寡核苷酸”(ASOS)。他们现在被用来治疗各种有缺陷的基因疾病,包括一种特殊形式的脊髓肌肉萎缩(SMA),某些类型的杜氏肌营养不良和家庭高胆固醇血症-这种疾病导致新的抗胆固醇药物的设计。有试验正在进行中,看看ASOS能否减缓亨廷顿舞蹈症的进展,亨廷顿舞蹈症是一种致命的退化性疾病,每10万人影响5到10人。
反义核酸药物对患有罕见先天性疾病的患者特别令人兴奋,因为它们很容易定制。生物技术公司Checkmate制药公司的老板克雷格说,一旦确定有故障的蛋白质的基因序列,一个ASOS可以在一年内准备好。事实上,ASOS是基于序列意味着他们可以被“编程”以抑制各种蛋白质的合成。一种ASOS也可以被设计和用于治疗一个病人特有的疾病——医生称之为N-1试验。
当她六岁时,米拉·马克维克被诊断出患有巴顿病,其中一种名为CLN3的基因缺陷导致蛋白质和脂质在大脑中积聚。这种积累正在逐渐剥夺她的运动,视线和思想。它最终会杀了她。然而,在年,测序显示,米拉的巴顿病版本并不是因为大多数病例没有制造好的蛋白质,而是另一种蛋白质的无益版本。医院的神经学家余博士知道AOSO被用来阻止在SMA中制造有害蛋白质,他意识到类似的方法可能对米拉有效。
这个女孩的父母通过众筹筹集了万美元,以创建Mila的奇迹基金会。余博士设计了一个直接为米拉的基因组量身定做的ASOS并制作了它。这种分子,叫做米拉森,似乎有帮助。该基金会现在正努力为数百种其他非常罕见的疾病做同样的事。
很多慈善机构都在做类似的事情。有些是大机构:陈扎克伯格倡议已经通过RAREASONE网络启动研究各种其他罕见疾病的工作。今年启动的N-Lorem基金会也旨在使ASOS的发展更加容易。有些很小,像小企业家为他6个月大的女儿莉迪亚成立的RohanSeth。一个处理KCNQ2突变的ASOS让她的病变速度减慢。尼扎尔博士赞许地注视着。折磨她家庭的疾病尚不能听之于这种特殊的方法。但可能有更多的奇迹在路上。
预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇