科学家们已经在基因组的一部分中发现了一种罕见疾病的原因，这种疾病在医学遗传学中基本上未被探索过。埃克塞特大学的一个团队在控制基因组活动、开启或关闭基因的区域中发现了基因变化，并在此过程中找到了可以解开导致罕见疾病的其他原因的钥匙。
这一发现发表在《自然遗传学》上，是一种非常罕见的疾病病因，仅由外显子组(编码基因的基因组区域)之外的变化引起。这也是第一次显示变化会影响一个基因——称为 HK1——通常在相关的身体组织中没有作用——在这种情况下是胰腺。
到目前为止，科学家们通常对描述罕见疾病个体所有基因遗传密码的基因组部分进行测序。他们这样做是为了寻找影响已知在疾病相关器官中具有重要作用的蛋白质的 DNA 变体。在新生儿糖尿病中观察到一个很好的例子，其中遗传变异破坏了胰腺蛋白胰岛素的功能，导致高血糖水平。
埃克塞特大学的研究小组寻找先天性高胰岛素血症的遗传原因采取了一条更复杂的道路。与糖尿病相比，这种情况会导致婴儿从胰腺分泌过多的胰岛素。这意味着婴儿出生时可能会很大，并且患有与低血糖相关的问题。如果病情没有得到适当的治疗，大脑可能会缺乏重要的燃料，这可能导致学习困难，甚至死亡。
到目前为止，科学家们一直无法在多达一半的先天性高胰岛素血症婴儿身上找到导致这种疾病的遗传原因——这也是治疗稀缺的原因之一。可用的有限药物通常不起作用，有时意味着患者必须忍受胰腺被切除。这通常无法治愈疾病，或者在某些情况下会导致糖尿病。
现在，由埃克塞特大学的 Sarah Flanagan 博士领导的团队开辟了新天地——为家庭提供答案，并开辟了一种调查许多难以捉摸的罕见疾病原因的新方法。
Flanagan 博士解释说：“我们真的很难弄清楚这 50% 的婴儿发生了什么，这些婴儿没有已知的先天性高胰岛素血症的遗传原因。多年来，我们一直在寻找基因缺陷，但令人沮丧的是，它仍然难以捉摸。 "
使用最先进的技术，该团队能够对 17 名先天性高胰岛素血症患者的基因组进行测序，原因不明，揭示了一个启示——导致该疾病的遗传变异不是发生在蛋白质内，而是发生在“监管机构”内。开关'，这对于打开和关闭胰腺中的蛋白质很重要。
遗传变异的影响是 HK1 在先天性高胰岛素血症患者的胰腺中被打开。即使在血糖水平低的情况下也会产生胰岛素的基因通常在胰腺中被关闭。但研究小组发现它是活跃的——这意味着它正在努力将血糖降低到危险水平。研究一组独特的胰腺组织证实了这一假设。
“能够为急切想知道孩子病情原因的父母提供答案是非常重要的，”弗拉纳根博士说。“既然发现了 HK1 变体，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药物来改善这种疾病的治疗铺平了道路。抑制 HK1，从而抑制胰岛素的产生，这是一种真正的可能性。”
“更令人兴奋的是这种方法有可能解开其他遗传疾病的原因。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节开关的遗传变化。我们需要特别将注意力转向蛋白质“在与疾病相关的器官组织中被关闭，并研究它们是如何以及为什么被关闭的。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。”
这篇论文的题目是“破坏 HK1 中组织特异性调节元件的非编码变体导致先天性高胰岛素血症”，发表在Nature Genetics上。