使用全基因组测序研究早期发作的帕金森氏病

最初出版在Illumina新闻中心

Virgin Snow的挪威语“Nysnø”似乎是詹妮弗·约翰斯顿公司（Jennifer Johnston）的公司的适当灵感Nysnobio，由于它强调了开拓性的工作，Nysnobio正在挖掘帕金的潜力，Parkin的潜力通常与年轻的遗传帕金森氏病有关。

约翰斯顿（Johnston）是联合创始人兼首席执行官，他是第一个发布高分辨率晶体结构的人，该结构显示了帕克蛋白蛋白质工作方式的关键特征。它的活性负责消除细胞应力并维持适当的能量平衡。她的科学顾问委员会成员Nobutaka Hattori博士是确定Parkin Gene的遗传先驱，该基因提供了制造Parkin蛋白的指示。没有该基因和蛋白质，细胞应激就无法受到检查，从而导致细胞能量失去，化学失衡以及细胞死亡和疾病。

约翰斯顿说：“ Nysnobio专注于早期发作的帕金森氏病的最常见原因。”“如果您缺少这个基因，则100％确定您会在45岁之前患上帕金森氏病。”她的团队正在寻求一种疗法来代替缺少该基因的基因，以阻止患者疾病的进展。

基因治疗全明星
约翰斯顿研究了帕金森氏病早期帕金森氏病的原因已有20多年了。她是长期的成员迈克尔·J·福克斯基金会，在成立自己的公司之前，她在Elan Pharmaceuticals执导了Parkinson的计划。

Nysnobio配备了基因疗法和神经外科专家。当约翰斯顿（Johnston）第一次与行业和学术同事联系以加入她的基因疗法时，他们跳上了基因疗法。她说：“我的团队是一个梦想。”“他们中的大多数将生活集中在帕金森氏病，早发患者和治疗药物上；现在，正在为复杂的生物学蛋白质疗法（如基因疗法）提供有关神经外科，人类遗传学和制造等主题的专业知识。我们的方法是将正常的帕金蛋白基因直接传递到大脑区域，对于那些患有帕金森氏病的人即将死亡。这是一种非常简单，直接且务实的方法，尽管以前没有人这样做，但我的团队可能是这种疾病形式的最多经验。”

在与学术团体合作时，约翰斯顿获得了三年赠款在帕金森氏症（ASAP）中对齐科学这是由Sergey Brin Family Foundation与Michael J. Fox基金会合作的一项倡议。该赠款正在为使用从健康的人使用移植的脑细胞来治愈帕金森氏病患者的可能性。

没有突变是一样的
在他们的研究中，Nysnobio团队试图超越从患者那里收集细胞，分析他们以及（如果有任何运气）的通常过程，对发表论文的同伙得出了很大的结论。

约翰斯顿说：“这类型的研究面临的挑战是，当您从不同个体的细胞中获得所有可能共同帕金森氏突变的细胞时，它们在其余基因组中的突变中可能存在巨大差异。帕金是最常见的早期遗传突变，但有15种以上的基因可以导致帕金森氏病。帕金（Parkin）是100％渗透物，这意味着，如果您在帕金（Parkin）中有突变，则100％确定您会患上这种疾病。对于其他遗传突变，情况并非如此；其他主要突变是“不完整的外观”，这意味着其他遗传因素会强烈影响某人是否真的会发现这种疾病，以及他们是在早期还是在老年时获得这种疾病。

“对于我们的ASAP项目，我们正在研究帕金森氏病的所有遗传形式，包括渗透和不完全渗透的突变。因此，当我们从具有不完整遗传形式的患者那里获得细胞时，我们无法对这些细胞的行为表现得出任何结论，直到我们从这些细胞中获得完整的全基因组序列（WG），因为我们需要了解the ‘background mutations’ before we can attribute any cellular effects to a Parkinson’s disease mutation. For the 100% penetrant genes, like Parkin, the background is not as important, but we still want to make sure we capture that WGS information.”

研究细胞行为需要了解整个基因组，约翰斯顿警告不要根据其表现出的任何单个行为对突变做出假设。“如果我从10名不同患者中获得10个突变的样本，那么它们都将具有不同的遗传背景；他们的行为可能会有所不同。我们正在尝试使用Illumina带来的测序能力，以便我们可以理解所有样本的整个基因组，为什么有些行为相同，有些行为也有所不同。”

许多研究小组已经与诱导的多能干细胞（IPSC）一起开发帕金森氏病模型，但是每个组都有自己的患者衍生细胞系，并利用遗传操纵和编程技术可能会在不知不觉地改变基因组。当一个人比较这些细胞系时，它们之间的表型数据不一致。

Nysnobio是早期采用者Illumina连接分析生物信息学平台和同伙，用于快速构建和探索研究队列的连接分析中的模块。该工具可以帮助他们汇总细胞系基因组和表型数据。它还为全基因组测序数据提供了分析，他们可以用来鉴定遗传变异，从而区分不同的疾病亚型。

约翰斯顿说：“ Illumina Connected Analytics和同类群体真正独特和惊人的是，它将使我们能够从帕金森氏病患者那里从这些人类细胞中产生的所有数据汇总在一起。”“我们将能够以一种以前从未有过的综合方式理解他们的遗传背景。加上机器学习，我们将能够在数据和基因中寻找模式。”

获得精确的遗传信息的能力以前有助于约翰斯顿。在研究一个项目以了解帕克蛋白蛋白在抑制癌症中的作用时，她经常依靠两个广泛的WGS研究的癌细胞数据库 -坎萨尔在英国，以及癌症基因组地图集（​​TCGA）在美国，这使她能够确定她想用于实验的细胞。“我想，‘我们绝对需要为帕金森氏病做这件事。它是如此强大，节省了很多时间，并且统一了领域。’”约翰斯顿说。

一旦Nysnobio的ASAP赠款完成，Johnston希望他们的发现将成为与帕金森氏病社区分享的强大资源（例如Cansar或TCGA）。188bet网址怎么打不开她说：“这可以帮助我们比较和对比以前陷入一种基因型的人们的实验效果。”“我们可以理解每个人的基因组中的其他突变如何影响帕金森氏病表现形式的存在，从而实现了更个性化的医学。

她说：“我认为这也将是将研究人员聚集在一起的一种方式，因为并不是每个人都与细胞一起在实验室中。”“很快，他们可以将信息放在这个交互式数据库中，而这些都是以前从未有过的事情。因此，我对队列能力有助于我们更好地了解数据的能力感到非常兴奋。”

模式识别
“神经科学治疗发展面临的挑战是它与癌症不同 - 您无法进行活检。那你怎么知道有些事情正在起作用呢？”约翰斯顿说。如今，Nysnobio团队正在帕金森患者进行一项神经网络成像研究。约翰斯顿说：“当您在大脑中使用葡萄糖时，您可以使用成像技术来查看哪些神经元在使用葡萄糖。”“在健康的患者中，他们以一种方式使用一组神经元；在帕金森氏病的患者中，大脑必须吸收替代神经元组以在神经元失去疾病后保持功能。在研究早期患者时，我们可以确定这些替代模式。我们开发治疗的目标是我们能够将替代模式恢复到正常状态。

在患者参加临床研究之前，Nysnobio团队可以对患者的基因组进行测序，评估他们是否具有特定的帕金森氏突变，并确定可能影响患者对治疗方式反应的背景突变。拥有WGS数据有助于团队确定会影响患者表型的遗传因素：他们的疾病看起来如何？进步多快？他们对疗法的反应如何？答案（也许是治愈方法）正在我们的细胞中等待。

有关帕金森氏症的更多信息，我们的基因组研究中心：使用Dragen进行Gaucher和Parkinson病研究：使用无PCR全基因组测序解决GBA1变体。