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使用全基因组测序研究早发性帕金森病

NysnoBio正在开发一种基因疗法在50岁以下的人缓慢的进展

使用全基因组测序研究早发性帕金森病
詹妮弗·约翰斯顿的联合创始人和首席执行官NysnoBio |照片:大卫·斯蒂尔
2023年2月14日

挪威初雪术语“nysnø”,似乎是适当的灵感詹妮弗·约翰斯顿的公司名称,NysnoBio,因为它强调了开创性工作NysnoBio利用潜在的帕金,蛋白质通常与年轻的发病基因帕金森病。

联合创始人兼首席执行官,约翰斯顿是第一个发布高分辨率的晶体结构显示的关键特性帕金蛋白质是如何工作的。其活动负责消除细胞压力和维护适当的能量平衡。她的科学顾问委员会成员,町村服部年宏博士是谁确定了帕金基因遗传先锋,它提供了指导,使帕金蛋白质。没有这种基因和蛋白质,细胞压力失去控制,导致细胞能量的损失,化学失衡,细胞死亡和疾病。

“NysnoBio重点是早发性帕金森病的最常见的原因,”Johnston说。“如果你不了解这种基因,它是100%确定你会得到帕金森病在45岁之前。”她的团队正在寻求治疗替代基因在人失踪,逮捕患者疾病的进展。

从左到右:珍妮弗·约翰斯顿博士,首席执行官和共同创始人;董事会成员兼联合创始人迈克尔•汉利;科尔某某先生,技术员;罗恩·曼德尔博士,佛罗里达大学的教授和顾问NysnoBio;维多利亚·罗德里格斯技术员;伊丽莎白·希金斯博士,首席技术官;临床前实验室主任艾米地方操作。|照片:大卫·斯蒂尔

基因治疗全明星
约翰斯顿早发性帕金森病的原因研究20多年了。她是一个长期的成员迈克尔·j·福克斯基金会帕金森的计划,她针对Elan药品之前推出自己的公司。

NysnoBio配备基因治疗和神经外科专家;当约翰斯顿第一次接近工业和学术的同事加入她探索基因治疗,他们跳了上去。“我的团队是一个梦,”她说。“他们中的大多数生活关注帕金森病,早发性患者,进行治疗;的话题,现在提供他们知识等神经外科,人类遗传学和制造业等复杂的生物蛋白治疗基因疗法。我们的方法是直接交付正常帕金基因区域的大脑,对于帕金森病,是死亡。这是一个非常简单的、简单和实用的方法,虽然还没有人这样做过,也许我的团队经验最丰富这种形式的疾病。”

在一个学术团体,约翰斯顿被授予一项为期三年的资助使科学在帕金森(尽快)谢尔盖•布林(Sergey Brin)家庭基金会支持的,一个倡议与迈克尔·j·福克斯基金会合作。格兰特资助研究的可能性,利用一个健康的人的脑细胞移植治疗帕金森病病人。

没有突变是一样的
NysnoBio团队在他们的研究中,试图超越常规的收集病人的细胞过程,分析它们,因为任何luck-reaching大结论发表的一篇论文的队列。

“这些类型的研究面临的挑战,”约翰斯顿说,“是,当你得到细胞不同的人可能都有一个共同的帕金森症突变,他们可以拥有巨大的差异在他们剩下的基因组突变。帕金是最常见的早发性基因突变时,有超过15个基因会导致帕金森病。帕金是100%的渗透,这意味着如果你有突变帕金是100%确定你会得到疾病。对于其他基因突变,事实并非如此;其他显性突变”不完全外显率”,即其他遗传因素强烈地影响一个人是否会得到疾病,以及他们是否会在生命的早期或在老年。

“尽快为我们的项目,我们正在研究所有遗传形式的帕金森disease-both渗透和不完全渗透突变。当我们从一个病人获得细胞具有不完全外显率遗传形式,我们不能对这些细胞的行为做出任何结论之前我们有一个完整的全基因组序列(WGS)从这些细胞,因为我们需要了解的背景突变的影响之前,我们可以属性任何细胞影响帕金森病突变。100%的渗透剂基因,像帕金,背景并不重要,但我们仍然要确保我们捕捉WGS信息。”

研究细胞的行为需要了解整个基因组,对突变和约翰斯顿谨慎地避免假设基于单个行为展品。“如果我得到10个样本的变异来自10个不同的患者,他们都有不同的遗传背景;他们的行为可能会有所不同。我们试图用测序力量Illumina公司揭示了我们可以了解我们所有的全基因组samples-why一些行为相同,和一些不同。”

许多研究小组已经开始和诱导多能干细胞(万能)开发的帕金森病模型,然而,每个组都有自己的patient-derived细胞系和利用遗传操作和编程技术,可能不知不觉地改变基因组。当一个比较这些细胞系,它们之间的表型数据是不一致的。

NysnoBio的早期采用者Illumina公司联系分析生物信息学平台和军团,一个模块连接分析快速构建和探索研究群。这个工具帮助他们总细胞系基因和表型数据。它还提供了全基因组测序数据的分析,可以用来识别基因变异,进而区分不同疾病亚型。

“Illumina公司真正独特而神奇的联系分析和军团是它会让我们召集所有人从这些人类细胞生成的数据从帕金森症患者,”Johnston说。“我们能理解他们的遗传背景在一个全面的方法,我们之前从来没有。加上机器学习,我们就能在我们的yobet亚洲数据中寻找模式和基因。”

获得精确的遗传信息的能力帮助约翰斯顿。在项目工作期间了解帕金蛋白在抑制癌症的作用,她经常依赖两个广泛的数据库与WGS -肿瘤细胞研究canSAR在英国,和癌症基因组图谱(TCGA)在我们允许她确定哪些细胞她想用实验。“我想,我们绝对需要这样做对帕金森病。它是如此强大,它可以节省很多时间,结合领域。" Johnston说。

一旦NysnoBio拨款尽快完成,约翰斯顿希望他们的发现将成为一个强大的资源(如canSAR或TCGA)与帕金森病社区分享。“这可以帮助我们比较和对比实验的影响以前集中到一个基因型的人,”她说。“我们可以了解每个人的基因组中额外的突变影响帕金森病的存在manifestations-leading更个性化医疗。

“我认为它也会把研究人员聚在一起,因为它不是每个人都只是在实验室自己与他们的细胞,”她说。“很快,他们可以把他们的信息在这个互动数据库和那些从来没有人能够做的事情。所以我非常兴奋军团的能力来帮助我们更好地理解我们的数据。”

Drs。约翰斯顿和曼德尔一盒包含显微镜载玻片的病理样本。|照片:大卫·斯蒂尔

模式识别
“神经科学治疗发展面临的挑战是与实验——你不能活组织检查。所以你怎么知道什么是工作?" Johnston说。今天,NysnoBio团队正致力于帕金森患者的神经网络成像研究。“当你使用葡萄糖在大脑中,您可以使用成像技术来查看哪些神经元利用葡萄糖,”Johnston说。“在健康的病人,他们使用组神经元方法之一;在帕金森病人,大脑必须争取替代组神经元维持功能神经元丢失后的疾病。在研究我们的早发性患者,我们可以确定这些替代模式。我们治疗的发展是我们的目标就可以恢复替代模式恢复正常。

病人参加临床研究之前,NysnoBio团队可以有病人的基因组测序,评估他们是否有特定的帕金森症突变,并确定背景突变可能影响病人如何应对治疗。在WGS数据可以帮助团队确定遗传因素可以影响患者表型:他们的病看起来怎样?进步的速度有多快?以及他们如何应对治疗?德也许我们细胞的治疗是等待。

更多关于帕金森在我们的基因组学研究中心:高雪氏症和帕金森病研究使用DRAGEN:解决GBA1变体使用PCR-free全基因组测序。

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