Etwas über ein Jahr her, dass eine 65-jährige Frau mit schwere hypertrophe Kardiomyopathie—ein Zustand, in dem das Herz ist der Muskel wird ungewöhnlich dick, potentiell gefährliche Herzrhythmusstörungen—hatte Ihre Gene sequenziert vor Ihrem ersten Besuch des Penn Zentrum für erbliche Herzerkrankungen. In der Sequenz der Patienten-care-team identifiziert eine Variante in einem gen namens TNNT2, die im Zusammenhang mit dieser Art von Herzkrankheiten. Diese Art der Störung läuft in Familien. Jedoch, die Analyse der Patienten genetische Bildschirm zeigte widersprüchliche Interpretationen, wie der TNNT2-gen-Variante könnte dies Auswirkungen auf Ihre Gesundheit.
Ein team unter der Leitung von Kiran Musunuru, MD, Ph. D., ein außerordentlicher professor der Kardiovaskulären Medizin und der Genetik, und Anjali Tiku Owens, MD, assistant professor für Herz-Kreislauf-Medizin, die benötigt werden, um herauszufinden, ob die Variante erklären könnte, Ihr Herz Krankheit, und ob die Patienten zwei Kinder und sechs Enkelkinder sollten auch zu einer genetischen screening. So zu tun, das team verwendet eine stem-cell-based-assay wurden Sie entwickelt, um höchst personalisierte Ergebnisse für die Patienten und Ihre Familie. Das Penn-team die Forschungsergebnisse sind beschrieben in dieser Woche in Umlauf.
„Mehr und mehr durch Sequenzierung erfolgt aus medizinischen Gründen oder erfolgt durch direct-to-consumer-Unternehmen, Menschen, lernen Sie Varianten der Krankheit von Genen mit unklarer Bedeutung, um Ihre Gesundheit,“ sagte Owens. „Mit unseren Tests, wir haben jetzt eine Art start in die Ermittlung der potenziellen Auswirkungen dieser Varianten auf die Gesundheit der Patienten und Ihrer Angehörigen.“
In den 10 Wochen zwischen den Patienten der ersten und zweiten Besuche der Klinik im Jahr 2017, das Penn-team mit der neuen gen-editing-Technik entwickelt, Musunuru lab schnell zu erzeugen (induzierte pluripotente Stammzellen mit dem Patienten spezifische TNNT2-gen-Variante. Diese maßgeschneiderten Stammzellen—personalisierte Avatare, wie Sie waren—zeigten eine normale Reaktion auf eine Chemikalie, die induziert schneller schlagenden Herzens Zellen, was darauf hindeutet, wurde die Variante nicht-Krankheit-verursachen. Geleitet von dieser Erkenntnis empfahl das team, dass die Familie des Patienten nicht zu einer genetischen screening, aber immer noch überwacht werden, die in der Zukunft für möglich Verdickung der Herz Wand.
„Wir glauben, dies ist das erste mal, dass Stammzellen wurden verwendet, um die Auswirkungen Patienten und der Angehörigen-Pflege für Herz-Kreislauf-Erkrankung,“ sagte Musunuru.
Als Teil der Entwicklung des Tests das team erstellt eine Bibliothek von TNNT2-gen-Varianten und der isolierten 14 einzigartige Arten. Die meisten davon wurden klassifiziert als pathogenen oder Krankheit verursacht, nach der neuen assay. Die Plattform ermöglicht eine schnelle einfügen von bestimmten Varianten von Genen in Stammzellen, die mit einer Kombination von CRISPR und andere gen-editing-tools. Die genetische Avatare mit den Patienten einzigartige TNNT2 Variante war dann induziert, um zu Reifen, sich in Herz-Muskel-Zellen um zu testen, Ihre Reaktion auf das Adrenalin-wie die chemischen. Die Ergebnisse zeigten, dass die TNNT2-Variante von Owens‘ patient war gutartig.
Dies stellt den ersten test des neuen Assays eines Patienten in Echtzeit.
Mit dieser gleichen Ansatz, das team wird in der Lage sein zu bestimmen, welche Variante (N) neutral sind, und welche sind potenziell schädlich, bei anderen Patienten. Ein wesentlicher Vorteil der Plattform gegenüber früheren Techniken ist, dass es verwendet werden kann, um zu studieren, viele verschiedene Patienten-Varianten zur gleichen Zeit, möglicherweise so viele wie alle 4.000 möglichen Varianten des TNNT2-Gens in einem einzigen experiment.