基因组研究揭示了不同人群中的遗传性视网膜疾病

时间:2021年10月24日
来源:PLoS Genetics

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一个国际研究小组扩大和加深了对遗传性视网膜营养不良(IRDs)如何影响不同人群的理解,并在此过程中确定了可能导致该疾病的新基因变异。该研究结果发表在2021年10月18日的《公共科学图书馆遗传学》杂志上。

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一个国际研究团队,加州大学圣地亚哥分校的科学家们和加州大学圣地亚哥Shiley眼科研究所领导了这项研究,扩大和加深了对遗传性视网膜营养不良(IRD)如何影响不同人群的了解,在这个过程中,发现了可能会导致疾病的新基因变异。

该研究结果发表在2021年10月18日的《公共科学图书馆遗传学》杂志上。

视网膜色素变性是一组疾病,从色素性视网膜炎到脉络膜缺乏症,导致进行性视力下降,甚至失明。每个IRD至少由一个基因突变引起,尽管同一基因的突变可能导致不同的IRD诊断。

IRDs很罕见,但它影响所有年龄层的人,发展速度不同,甚至在患有同一疾病的家庭中也不例外。具体的诊断取决于发现致病基因突变。

美国食品和药物管理局已经批准了用于治疗一种包含RPE65基因的IRD的基因疗法,但是对于由280多个不同基因突变引起的其他IRD,目前还没有被证明可以减缓疾病进展的治愈或治疗方法。

研究人员对来自108个不相关家族的409人进行了全基因组测序(WGS),每个人都曾被诊断为IRD。WGS是一个确定个体DNA序列的整体或接近整体的过程。它提供了一个人的整个基因组的全面画像,包括突变和变异,可以用于广泛的比较目的。

研究参与者来自三个不同的地理区域:墨西哥、巴基斯坦和居住在美国的欧洲美国人。对所有参与者的血液样本进行了基因组分析,发现108个谱系中有62个存在致病变异。在62个家庭中共发现了94个基因变异:52个变异此前被确定为致病基因,42个未被确定。令人惊讶的是,超过一半的新变异没有出现在国际基因组数据汇编——基因组聚合数据库(Genome Aggregation Database)中。

总的来说,63%的墨西哥参与者、60%的巴基斯坦参与者和48%的欧洲美国参与者发现了致病变异。

该研究还发现了一大部分针对研究人群的新的IRD致因突变,并揭示了导致遗传性视网膜营养不良的突变类型。大约13%的家庭在基因组中出现了非典型或意外的变化。在所有受影响的个体中,5个家族谱系中有一个以上的基因突变;在一个家庭中,不同的患病成员携带不同的基因突变,在一个患者中发现了父母双方都不存在的新生突变。

另外8%的家庭的基因组结构发生了很大的变化,导致了遗传性视网膜疾病,4个家庭的初步临床诊断是根据他们的基因型重新分类的。

作者说,新的发现促进了对IRD致病突变在这三个不同人群中的分布的理解,这将进一步理解疾病的变异和表现。反过来,这将有助于设计更有效的基因检测策略和治疗方法,适用于全球人口。

该研究团队由Radha Ayyagari博士(眼科和病理学教授)和Kelly A. Frazer博士(儿科学教授和基因组医学研究所主任)领导,两人都在加州大学圣地亚哥医学院;和S. Amer Riazuddin博士,约翰霍普金斯大学眼科副教授,与印度、墨西哥、加拿大、巴西、巴基斯坦和美国的机构合作。

联合作者包括:Pooja Biswas,加州大学圣地亚哥分校和印度REVA大学;Adda L. Villanueva,视网膜和基因组研究所,墨西哥,H?pital Maisonneuve Rosemont,加拿大;Angel Soto-Hermida, Hiroko Matsui, Shyamanga Borooah, Berzhan Kumarov, Bonnie Huang, John Suk, Jason Zhao, Sindhu Devalaraja, Andrew Huynh, Akhila Alapati and Qais Zawaydeh, UC San Diego;Jacque L. Duncan,加州大学旧金山分校;Gabriele理查德,GeneDx;约翰霍普金斯大学医学院的Shahid Yar Khan;密歇根大学的Kari Branham, Naheed W. Khan和John R Heckenlively;Benjamin Bakall,亚利桑那大学;Jeffrey L. Goldberg,拜尔斯眼科研究所;Luis Gabriel,遗传学和眼科,Genelabor,巴西;Pongali B Raghavendra, REVA大学和Manipal大学,巴西印度;俄勒冈健康与科学大学的Richard G welber;J. Fielding Hejtmancik,美国国立卫生研究院;Sheikh Riazuddin,旁遮普省大学和巴基斯坦阿拉马伊克巴尔医学院;以及国家眼科研究所和加州大学戴维斯分校的Paul A. siving。

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杂志

公共科学图书馆遗传学

DOI

10.1371 / journal.pgen.1009848

文章出版日期

10月18 - - 2021

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