在美国，每年有四分之一的人死于心脏病美国疾病控制与预防中心说。它是男性和女性的主要杀手，但这种疾病的遗传复杂性使其难以治疗。

在一个周六发表的论文在系统生物学与应用东北大学物理学教授阿兰的业力他的同事描述了他们发现的36个与心力衰竭有关的未知基因。研究小组证实，其中一个基因在心脏肥厚(心肌异常增厚)中起着因果作用，这可能导致心力衰竭。

卡尔玛说:“这对于个性化医疗来说是一个令人兴奋的方向，对于识别涉及许多基因的复杂疾病的基因和治疗靶点也是如此。”

最终目标是创造出个性化的治疗药物来逆转心脏病。卡玛说，研究人员可能还需要十年的时间才能实现这种量身定制的疗法。但是有兴趣开发这类药物的公司可以使用他和他的同事开发的方法以及他们确定的基因来进一步研究。

东北大学复杂网络研究中心博士后研究助理Marc Santolini说，论文中描述的框架也可以用来预测患有特定疾病的个体是否会对特定的药物治疗产生反应。

“这种方法可以通过简单的血液测试提前预测患者是否应该开不同的药物。这将节省时间并加速治疗，”桑托里尼说。“总的来说，这项研究强调了个性化方法在发现新的疾病基因和更好地了解疾病过程方面的重要性。”

寻找心脏病相关基因的传统方法是这样的:研究人员从意外死亡但之前健康的人身上提取捐赠的心脏。他们分析了由健康心脏基因产生的基因表达，即信使RNA和蛋白质的数量，并将其与接受心脏移植的末期心力衰竭患者的患病心脏的基因表达进行比较。

“你会看到不同的基因表达谱，”卡玛说。例如，如果在患病心脏中发现的基因表达的RNA量是健康心脏的两倍，那么它可能与疾病有关。但卡玛说，到目前为止，这种方法在寻找重要基因方面还不是很成功。

他的团队采用了一种完全不同的方法——使用杂交小鼠多样性小组，该小组收集了100种基因不同的小鼠品系，可用于分析复杂性状背后的遗传和环境因素。在每个品系中，小鼠都是近亲繁殖的，在基因水平上使它们都是同卵双胞胎。

研究人员从同一品系取了两只小鼠，并给其中一只小鼠服用诱发心力衰竭的应激药物。然后他们比较了应激小鼠与非应激小鼠的基因表达。由于小鼠具有相同的基因组，他们能够精确地确定心脏应激源直接导致表达改变的单个基因。研究人员发现了36个这样的基因。

这些基因中有许多以前不知道与心力衰竭有关。卡玛说，其中一种被称为转录因子，这意味着它控制着许多其他基因的表达。研究人员利用分子生物学技术使其沉默，并观察由此产生的表达变化，从而证实了该基因的作用。他们发现转录因子基因与已知在心脏肥厚中起作用的整个蛋白质网络直接相连。

卡玛发现的其中一个基因叫做RFFL，之前研究人员就知道它与其他心脏过程有关。然而，罗德岛医院心血管研究中心和心血管研究所主任、内科医生吉迪恩·科伦(Gideon Koren)说，人们并不知道它与肥厚有关。过去两年里，科伦一直在他的实验室里研究RFFL。

“突然之间，这项研究揭示了基因对肥厚性状很重要，”科伦说。“我们现在认为RFFL是一个可以与心脏肥厚衰竭和心脏兴奋交叉的重要节点。”心兴奋是使心脏心室收缩和放松的过程。“考虑到我们对RFFL的了解，这是我们不会探索的东西，”Koren补充道。

卡玛说，下一步，新方法可以在人类干细胞上进行测试，这些干细胞与它们来自的人具有相同的遗传密码，可以诱导它们具有与心脏细胞相似的基因表达模式。

卡玛说:“当你比较同一个人的两个细胞群时，一个是被控制的，一个是受到药物或压力源影响的，你可以以个性化的方式比较基因表达的变化。”

原载于(电子邮件保护)2018年2月28日。