Vanderbilt University Medical Center Forscher haben mit Hilfe von Hochdurchsatz-Roboter-Technologie rasant zu studieren und zu klassifizieren, die Variationen in einem gen, verbunden mit Herz-Rhythmus-Störungen und Herz-Bedingungen.
Die Ergebnisse, berichtet in der American Journal of Human Genetics, Unterstützung fortgesetzte Nutzung der Technologie zu verstehen, die genetische Mutationen und verbessern die Genauigkeit und den Umfang der genetischen Medizin.
„Wir möchten in der Lage sein zu verwenden Genom-Sequenzierung auf Mutationen, in denen Menschen in Gefahr der Krankheit, um zu verhindern, dass Krankheit. Aber diese Idee der genetischen oder Präzisions-Medizin funktioniert nicht gut, wenn wir nicht wissen, die Auswirkungen der Mutationen, die wir finden“, sagte Andrew Glazer, Ph. D., ein postdoctoral fellow in der Vanderbilt-Center für Arrhythmie-Forschung und Therapie und Erstautor der aktuellen Studie.
Glazer arbeitet mit Dan Roden, MD, Senior Vice President für Personalisierte Medizin an VUMC, Studium geerbt Arrhythmie-Syndrome, erhöhen das individuelle Risiko für einen plötzlichen Herztod.
In der aktuellen Studie, Ihr team konzentrierte sich auf die kardialen Natrium-Kanal-gen SCN5A. Mutationen, die zu teilweisen oder vollständigen Verlust der Natrium-Kanal-Funktion sind die häufigste genetische Ursache von Brugada Syndrom. Das Risiko des plötzlichen Herztodes verbunden mit Brugada-Syndrom in den Einzelpersonen mit der Krankheit-verursachenden Mutationen kann reduziert werden, mit zusätzlichen kardialen monitoring, die Medikamente und implantierbare Defibrillatoren.
Die Herausforderung ist, dass die Mehrheit der auf 1712 Mutationen, die identifiziert wurden, in SCN5A sind „Varianten von unklarer Bedeutung,“ Glazer sagte. „Das bedeutet im Grunde, dass wir nicht sicher sind, ob oder nicht Sie die Krankheit verursachen. Sie könnten die Krankheit verursachen; Sie vielleicht auch nicht. Wir wissen es nicht.“
Der „gold-standard“ für das Studium von Ionen-Kanal-Funktion ist eine Technik namens patch-clamp-Elektrophysiologie. Bis vor kurzem, jedoch, dieses tool war langsam, arbeitsintensiv und anspruchsvoll. Nun, automatisierte Roboter-patch-clamp-Elektrophysiologie-Systeme existieren, die es ermöglichen, für high-throughput-Bewertungen von Ionen-Kanal-Funktion.
Vanderbilt erhielt ein National Institutes of Health High-End-Instrumentierung (HEI) Zuschuss im Jahr 2018 kaufen, eine automatisierte Elektrophysiologie-system. Dave Weaver, Ph. D., außerordentlicher professor von Pharmakologie und wissenschaftlicher Direktor des High-Throughput-Screening-Anlage, war der principal investigator der HEI gewähren.
Vanderbilt ist eine der wenigen akademischen Zentren, die eine Hochdurchsatz-Elektrophysiologie-system, und die aktuellen Studien sind die ersten, die berichtet, dass es verwendet wird.
„Das system wirklich aktiviert die Wissenschaft, weil wir Sie untersuchen können, viele Mutanten, die in vielen replizieren die Zellen relativ schnell,“ Glazer sagte.
Die Forscher werteten 83 Varianten im SCN5A, 10 davon wurden bereits charakterisiert als Kontrollen. Dabei stellten Sie 44 neue teilweisen oder vollständigen Verlust der Funktion Varianten und umgegliedert 49 von 61 Varianten von unklarer Bedeutung. Sie auch verwendet werden, strukturelle Modellierung zu identifizieren, die wahrscheinlich von Mechanismen für den Verlust der Funktion, wie verändert Thermostabilität und Störungen an kritischen protein-Funktionen.
Das Vanderbilt-team wird weiterhin zu studieren-Varianten im SCN5A-gen. Forscher an anderen Institutionen beschäftigen sich mit verschiedenen Ionenkanal-gen-Varianten verbunden mit Herzrhythmusstörungen.