來自加州大學(xué)舊金山分校，麻省哈佛Broad研究院，以及耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員研發(fā)出了一種新型運(yùn)算工具，能深入挖掘已有DNA數(shù)據(jù)庫(kù)資料。利用這一方法，他們發(fā)現(xiàn)了某些DNA突變?nèi)绾瓮ㄟ^遺傳傳遞疾病的。

這一研究成果公布在10月29日Nature雜志上。

文章通訊作者，加州大學(xué)舊金山分校Sandler研究院的Alex Marson博士表示，“再一次，研究人員發(fā)現(xiàn)了所謂‘垃圾’DNA序列的新意義，這些看似隨機(jī)分布的短DNA序列實(shí)際上對(duì)于人類生理學(xué)具有重要意義。”

這一研究發(fā)現(xiàn)也指出了自身免疫性疾病背后的復(fù)雜遺傳起源，這將有助于更好的診斷自身免疫性疾病，并最終實(shí)現(xiàn)治療方法的創(chuàng)新。

研究人員分析了39組大規(guī)模全基因組關(guān)聯(lián)研究（GWAS）所得的數(shù)據(jù)，近年來不少科學(xué)家們都進(jìn)行了GWAS研究，這種研究方法主要是通過上千個(gè)樣品分析，識(shí)別人類基因中與常見疾病患病風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)的遺傳突變。但是迄今為止，GWAS研究數(shù)據(jù)很難指向突變蛋白，因?yàn)樵谶@大片的DNA序列中的蛋白編碼基因突變，很少能與研究的疾病聯(lián)系在一起。

相反，GWAS研究發(fā)現(xiàn)的遺傳風(fēng)險(xiǎn)，常常與不是基因中的DNA突變有關(guān)。這種遺傳風(fēng)險(xiǎn)的特性與目前科學(xué)家們了解的截然不同，因此更加證實(shí)了此前希望通過大規(guī)模人類遺傳突變研究就能促進(jìn)臨床應(yīng)用的想法并不妥當(dāng)。

在這項(xiàng)新研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)不同自身免疫性疾病中的特殊遺傳突變，會(huì)以特殊的方式改變基因激活的模式，影響自身免疫系統(tǒng)的功能。盡管遺傳突變并沒有發(fā)生在基因內(nèi)，但這種影響是事實(shí)。

為了驗(yàn)證這一觀點(diǎn)，研究人員研發(fā)出了一種軟件，然后利用新一代測(cè)序技術(shù)分析特殊免疫細(xì)胞中的表觀遺傳特性，這些免疫細(xì)胞中的基因活性受到影響，但受影響基因本身的DNA序列并沒有發(fā)生改變。

研究人員發(fā)現(xiàn)大部分與自身免疫性疾病有關(guān)的關(guān)鍵DNA變化，都發(fā)生在一種稱為“增強(qiáng)子”的區(qū)域內(nèi)。通過描繪這些免疫細(xì)胞中的增強(qiáng)子圖譜，研究人員追蹤了GWAS研究中基因活性改變的模式，結(jié)果他們發(fā)現(xiàn)了基因組中的活性模式，以及與自身免疫性疾病有關(guān)的細(xì)胞類型。

許多自身免疫性疾病都與輔助性T細(xì)胞有關(guān)，作者認(rèn)為遺傳變異可能改變了這些關(guān)鍵免疫細(xì)胞對(duì)其周圍環(huán)境中增加自身免疫力的刺激的反應(yīng)。

此外，這項(xiàng)研究還建立了多發(fā)性硬化（MS）發(fā)病病因與免疫系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)，研究人員指出，這種關(guān)聯(lián)并不是與神經(jīng)細(xì)胞有關(guān)的遺傳突變，MS的發(fā)生，免疫系統(tǒng)是首要原因。

而且這項(xiàng)最新發(fā)現(xiàn)一方面將特殊遺傳突變與調(diào)控基因活性的細(xì)胞環(huán)路聯(lián)系在了一起，另一方面也改變了特殊免疫細(xì)胞類型的生理特性，這種方法將能幫助醫(yī)學(xué)研究人員更精確的靶向自身免疫疾病中的免疫治療干預(yù)措施。

加州大學(xué)舊金山分校的研究人員計(jì)劃再深入探索，分析這些新發(fā)現(xiàn)的增強(qiáng)子DNA突變?nèi)绾斡绊懠?xì)胞，以及其致病作用是否能通過DNA編輯技術(shù)，如CRISPR進(jìn)行修訂。