盡管DNA檢測變得越來越快速、廉價和容易，但檢測結(jié)果有時仍模棱兩可，例如一些具有不確定意義的基因變異會阻礙對疾病風險的準確評估，心臟病亦是如此?，F(xiàn)在，來自斯坦福大學的一個研究團隊表明，他們已經(jīng)開發(fā)出一種技術(shù)，可揭示某種基因變異是否會導致心臟猝死，從而大大減少了患者不必要的擔心。
論文一：CRISPR基因編輯確診長QT綜合征
6月26日，發(fā)表在JACC雜志題為“Genome Editing of Induced Pluripotent Stem Cells to Decipher Cardiac Channelopathy Variant”的論文中， 資深作者Joseph C. Wu博士和通訊作者和Priyanka Garg博士他們討論了如何使用先進的基因編輯工具和干細胞技術(shù)來確定一名39歲患有這些神秘突變之一的患者是否面臨著發(fā)生一種心臟?。ǚQ為長QT綜合征long QT syndrome的心律失常）的高風險。這種心律失常會導致心跳不穩(wěn)、暈厥和心臟猝死。
Wu指出，這也是利用干細胞和基因組學進行精準心血管醫(yī)療的首批案例之一。
具體來說，這位患有心悸和頭暈病史的病人聯(lián)系了一位對這些癥狀存在擔憂的醫(yī)生。患者家族史顯示，他有一個因踢足球而死于心臟病的堂弟，一個有暈厥史的兄弟和一個有四個兄弟的祖父，并在40歲前突然去世。醫(yī)生對患者做了幾項心電圖檢查以測試心功能。
在最終定論之前，他的醫(yī)生選擇了謹慎的態(tài)度，并給病人開了β受體阻滯劑（一種常用于治療輕度長QT綜合征的藥物）。另外，基因測試顯示患者對KCNH2基因有不確定的變異。這一結(jié)果令人擔憂，因為已知該基因上的其他幾個突變會導致長QT綜合征2型，這是該疾病最常見的類型之一。
隨后，病人被轉(zhuǎn)介給Wu和他的同事，以確定這一變異是致病的還是良性的。
首先，研究人員從患者的血液細胞中誘導了多能干細胞——即iPS細胞，它可以發(fā)育成任何類型的細胞。通過將iPS細胞分化成心肌細胞（也就是在培養(yǎng)皿中像心臟一樣自發(fā)跳動的心臟細胞），他們掌握了病人的確切基因組成，包括KCNH2基因的變異。
這些（培養(yǎng)的）細胞可用于各種測試，包括許多對患者自身不可行的測試。因此也被研究人員形象地稱為“培養(yǎng)皿中的疾病”（disease in a dish）或“培養(yǎng)皿中的病人”（ patient in a dish）。
Garg說：“生成病人特有的iPS心臟細胞的優(yōu)點是，不必對病人使用任何侵入性程序來獲得細胞。你可以在一個培養(yǎng)皿中生成病人的心臟細胞，然后通過一個簡單的血液樣本去研究它們。”
接下來，研究人員使用CRISPR基因編輯工具來糾正KCNH2基因中的一個缺陷核苷酸突變，并將同樣的缺陷核苷酸引入健康對照基因。
對帶有突變的心臟細胞進行的測試顯示，與健康患者的細胞相比，長QT綜合征具有顯著特征，包括延遲心跳的電干擾和輕度心律失常傾向。而在突變被關(guān)閉的以及健康患者的細胞測試中，未觀察到這些結(jié)果。
最終，研究人員證實，該患者確實患有輕度的長QT綜合征。
論文二 ：CRISPR基因編輯確診良性突變
6月18日，另一篇由Wu為主要作者發(fā)表在《循環(huán)》雜志題為“Determining the Pathogenicity of a Genomic Variant of Uncertain Significance Using CRISPR/Cas9 and Human-Induced Pluripotent Stem Cells” 的文章中，研究人員繼續(xù)使用CRISPR基因編輯和干細胞技術(shù)來確定一種意義不明的變異，之前醫(yī)生曾擔心這種變異可能是肥厚型心肌病的征兆，但隨后被該團隊證明是良性的。
吳指出，使用這些相同的方法來確定兩個不同的患者是否面臨兩種完全不同疾病的風險，這表明CRISPR平臺是一個有前途的風險評估工具，可以評估一般不確定意義的變異。
他總結(jié)道：“這些研究的結(jié)果令我特別興奮，因為我們使用精準的健康方法滿足了病人未被滿足的需求。這意味著我們現(xiàn)在有能力更深入地告訴患者，某些不確定意義的變異到底意味著什么。"
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