2018-12-11 03:38:02
团队使用基因编辑来个性化患有心肌病的家庭进行临床护理

一年多前,一名患有严重肥厚性心肌病的65岁女性 - 心脏肌肉异常变厚,可能导致危险的心律不齐 - 在她第一次访问宾夕法尼亚中心之前对她的基因进行了测序心脏病。在序列中,患者的护理团队确定了一种名为TNNT2的基因变异体,该基因与此类心脏病有关。这种类型的疾病在家庭中发生。然而,对患者遗传筛查的分析显示TNNT2基因变异可能如何影响其健康的相互矛盾的解释。

由心血管医学和遗传学副教授Kiran Musunuru,医学博士和心血管医学助理教授Anjali Tiku Owens领导的团队需要找出该变异是否可以解释她的心脏病和患者的两个孩子和六个孙子女是否也应该接受基因筛查。为此,该团队使用了他们正在开发的基于干细胞的检测方法,为患者及其家人提供高度个性化的结果。 Penn团队的调查结果将于本周在Circulation中进行描述。

“由于医学原因或由直接面向消费者的公司进行测序,人们越来越多地了解到他们的疾病基因变异对他们的健康具有不确定的意义,”欧文斯说。 “通过我们的检测,我们现在可以开始确定这些变异对患者及其家属健康的潜在影响。”

在2017年患者第一次和第二次访问诊所之间的10周内,Penn团队使用Musunuru实验室开发的新基因编辑技术快速生成含有患者特异性TNNT2基因变异的诱导多能干细胞。这些定制的干细胞 - 个性化的化身,显示出对诱导心脏细胞更快跳动的化学物质的正常反应,表明该变体不是引起疾病的。在这一发现的指导下,研究小组建议患者家属不要进行基因筛查,但未来仍可能会对心脏壁增厚进行监测。

“我们相信这是第一次将干细胞用于影响患者和家庭对心血管疾病的护理,”Musunuru说。

作为测试开发的一部分,该团队创建了TNNT2基因变体文库,并分离出14种独特类型。根据新的分析,其中大多数被归类为致病性或致病性。该平台允许使用CRISPR和其他基因编辑工具的组合将特定基因变体快速插入干细胞中。然后诱导含有患者独特的TNNT2变体的遗传化身成熟为心肌细胞,以测试它们对肾上腺素样化学物质的反应。结果显示来自Owens'患者的TNNT2变体是良性的。

这代表了患者实时新测定的第一次测试。

使用同样的方法,该团队将能够确定哪些变体是中性的,哪些变体对其他患者有潜在危害。该平台相对于先前技术的显着优点是它可以用于同时研究许多不同的患者变体,可能在单个实验中与所有4,000种可能的TNNT2基因变体一样多。

“这可以帮助世界上任何人发现TNNT2中的变种对他们的护理做出更好的选择,”Musunuru说。

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