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静止我跳动的心

2018年8月17日,

作者:斯泰西·w·基士

研究人员发现了一种让人心跳加速的基因突变,
产生不规则的心跳,可导致心力衰竭。

作为一个年轻的女人,玛莎·阿斯顿知道有些事情不对劲。

当时我正在为大学三年级的钢琴独奏会做准备,感觉不太好。”“演奏一段音乐让我精疲力尽。”

除了骨头磨碎的疲劳,她也无法呼吸。在几个月后的一次例行体检中,她的医生在听她的心脏时停了下来。

“他问我是否知道自己有心律不齐,”她说。

玛莎并没有意识到,她即将开始一段漫长的医学之旅这将编织一条穿越时空的基因线将她与约翰•弗莱明•韦克菲尔德她的曾曾曾曾曾祖父在19世纪初随商队从宾夕法尼亚到犹他州穿越了整个国家th世纪。

锻造医学发现之路

经过一些额外的医疗检查,玛莎被诊断出患有心房纤颤,这是一种由不规则心律引起的疾病,会加重心脏压力,增加心力衰竭和中风的发生率。

“在心房纤颤期间,心房移动得非常快,它们不是收缩,而是颤动,”他说马丁Tristani-Firouzi博士他是犹他大学卫生学院的儿科教授。万博APP官网平台“心房无法有效地将血液泵入心室。”

心房颤动在老年人中更为常见,但在年轻人中却极不常见。年仅22岁的玛莎是个异类。

图形有正规和不规则之分

a)正常患者和b)心房纤颤患者的心电图。

在接下来的五年里,她尝试了多种药物来控制心跳。虽然药物使她的心跳得到了控制,但她也承受着从低血压到血糖水平失控等令人衰弱的副作用。她还是很累。

我不能运动。我甚至不会开车,”她说。“我的生活在迷雾中。”

为了寻求解脱,玛莎转向Nassir F. Marrouche医学博士内科教授兼心律失常综合研究与管理(CARMA)执行主任密歇根大学健康中心考虑到个性化护理,他使用了U of U Health开发的先进心脏成像技术来评估她病情的严重程度,并提出了新的治疗方案。他建议导管消融可能是一种使她恢复正常生活的有效治疗方法。虽然这看起来像是一个可怕的最后手段,但对玛莎来说,这是一个救命稻草。

在手术过程中,医生烧毁肺静脉入口周围的细胞,形成疤痕组织。类似于消防员在森林火灾中铺设压制线,疤痕组织阻止了过度活跃的节奏传递到心脏的其他部分,使肌肉恢复到正常的跳动。

我一直生活在迷雾之中。

玛莎阿斯顿

“术后一周,我就能起床、走路、骑自行车了,”她说。“能够过上正常的生活,而不必面对药物的费用和副作用,这真是一种福气。”

马鲁什对阿斯顿家族悠久的心脏病史很感兴趣。有太多的亲戚患有心房纤颤,尤其是在年轻的时候,这不是侥幸。他让玛莎和哈佛大学健康学院的遗传学家们解开了这个家族之谜。

科学的侦查

马丁一起Firouzi

几年后,Tristani-Firouzi和他的同事开始为犹他州基因组计划资助的一个试点项目识别早发性心房颤动患者。Tristani-Firouzi要求Martha和其他家庭成员为整个外显子组测序提供DNA样本,这是一种读取个人遗传密码中“字母”序列的技术。与他在人类基因系的同事合作,他们发现了一种拼写错误在序列。编码中的这个小变化影响了一个名为KCNQ1的基因上的离子通道,该基因在心脏电信号传输中起着至关重要的作用。

据Tristani-Firouzi说,上世纪90年代,哈佛大学健康学院的研究人员首次将该基因与长QT综合征(一种与不稳定心跳有关的疾病)联系起来。然而,玛莎的突变有点不同。这使她的心脏处于极度活跃状态。心脏的上腔(心房)比下腔(心室)表现更好,跳动500-每分钟600次,而不是通常的60次-每分钟100次。

Tristani-Firouzi知道Aston一家不会孤单。他收到了搜查许可犹他州人口数据库在犹他大学,它包含数百万人的家谱记录与医疗记录和生命统计数据有关,以确定是否有其他有相同突变的人。他标记了一群远房亲属,他们都患有早发性心房纤颤,他们的遗传可以追溯到约翰·弗莱明•韦克菲尔德

这是一种私人突变,在一般人群中并不常见。”“我们可以使用犹他州人口数据库来了解这种疾病,促进基因诊断,这样我们就可以对个体进行筛查,在症状出现之前就发现这种疾病。”

Martin Tristani-Firouzi和实验室成员。

Martin Tristani-Firouzi与Karishma Shah和Chris Kauffman讨论研究。

Tristani-Firouzi开始对玛莎的家庭成员进行筛查,以确定谁可能有患病风险。

“对我来说,这项研究是精准医疗的一个令人满意的例子,”Tristani-Firouzi说。他指的是一个基于个人独特基因和环境背景的快速发展的医疗保健领域。

虽然这种基因突变的影响要到20岁出头才会显现出来,但知道一个人有这种基因突变,医生就有时间来监测疾病的进展,并开出防止心脏加速过度活跃的药物。

把Beats带到实验室

在确定了一个基因后,Tristani-Firouzi现在将研究带到实验室。在人的心脏上进行实验是不可能的,但特里斯坦尼-费鲁兹并没有被吓倒。他从受感染和未受影响的患者身上提取血细胞,并将其转化为干细胞。利用这个空白模板,他创造了跳动的心脏细胞——培养皿中的心脏。观察下面跳动的心脏细胞(细胞放大4倍)。

Tristani-Firouzi正在利用这些细胞来了解基因突变的生物学原理。研究小组计划研究正常、健康的细胞如何与有突变的细胞相比较。

“我们可以利用心脏细胞来了解钾离子通道是如何影响通过细胞传输的电脉冲的,”他说。

有了这些信息,他们可以开发新的治疗方法和疗法,不仅可以帮助玛莎、她的家人和她的远亲,还可以帮助其他患有类似心脏疾病的人。

对于玛莎和阿斯顿一家来说,故事最关键的部分已经写好了。

确诊15年后,手术10年后,玛莎不再需要药物治疗,过着正常的生活。她和她的兄弟姐妹参加了一项开创性的基因研究,以确定导致早发性心房纤颤的基因,并帮助确定其他有风险的家庭成员。没有人必须受苦,活在恐惧中,或英年早逝。

“我可能会有一些限制,但我仍然可以做很多事情,我不必为我的孩子担心,”她说。“我现在知道我们可以治疗这种疾病,我们可以过自己的生活。”