基因表达受到严格调控，许多基因在其蛋白质产物破坏正常细胞功能时表现出细胞特异性沉默。 非编码元素在很大程度上控制着这种沉默，它们的破坏可能会导致人类疾病。
在医学遗传学中很少受到关注的基因组区域已成为一种罕见疾病的根源。 一组在 埃克塞特大学 发现了通过打开或关闭基因来调节基因组功能的区域的遗传改变。 结果，他们找到了一个关键，可以帮助确定不常见疾病的进一步原因。
这项研究是由外显子组以外的突变引起的疾病的一个非常不寻常的例子，外显子组是编码基因的基因组区域。 一种名为 HK1 的基因通常在相关身体组织（在这种情况下为胰腺）中不起任何作用，但首次被发现受到改变的影响。
科学家寻找遗传原因 先天性高胰岛素血症 走了更复杂的路。 与糖尿病相反，这种情况会导致婴儿的胰腺分泌过多的胰岛素。 婴儿出生时可能非常大，并且会出现与低血糖相关的问题。 如果疾病治疗不当，大脑可能会耗尽必需的营养，导致学习障碍甚至死亡。
由埃克塞特大学 Sarah Flanagan 博士领导的团队给出了答案，并开启了一种调查许多难以捉摸的罕见疾病病因的新方法。
弗拉纳根博士解释说： “我们一直在努力确定这 50% 没有已知先天性高胰岛素血症遗传原因的婴儿的情况。 多年来，我们一直在寻找基因中的缺陷，但令人沮丧的是，它仍然难以捉摸。”
科学家们使用先进技术对 17 名先天性高胰岛素血症患者的基因组进行了测序。 他们发现导致这种疾病的遗传变异不是发生在蛋白质中，而是发生在“调节开关”中，这对于打开和关闭胰腺中的蛋白质很重要。
由于遗传变异，先天性高胰岛素血症患者的胰腺 HK1 被激活。 通常情况下，胰腺会关闭导致胰岛素产生的基因，即使 血糖水平 很低。 然而，科学家们发现它是活跃的，这意味着它正试图将血糖降至危险水平。 这个想法得到了检查一组特殊胰腺组织的支持。
弗拉纳根博士 说过, “能够为急切想知道孩子病情原因的父母提供答案非常重要。 既然 HK1 变体已经被发现，对患病儿童进行常规基因组测序将是在临床诊断中检测它们的完美方法，从而改善结果。 这些发现也为通过开发抑制 HK1 的药物改善这种疾病的治疗铺平了道路，并且 因此产生胰岛素，成为一个真正的可能性。”
“更令人兴奋的是，这种方法有可能解开其他遗传病的原因。 我们现在知道，我们需要查看整个基因组以找到可能影响调控开关的遗传变化。 我们需要关注疾病相关器官组织中关闭的蛋白质，并研究它们关闭的方式和原因。 这种方法可以迅速推进遗传学并提供答案和更好的治疗方法。”
杂志参考：
- Wakeling, MN, Owens, NDL, Hopkinson, JR 等人。 破坏 HK1 中组织特异性调节元件的非编码变异导致先天性高胰岛素血症。 纳特遗传学 （2022）。 DOI： 10.1038 / s41588-022-01204-X
