新的研究表明肺部感染可能引發(fā) 1 型糖尿病的發(fā)作，這是一種使人無法產(chǎn)生足夠的胰島素以將血糖保持在正常范圍內(nèi)的自身免疫疾病。在龐大的基因組數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫中尋找模式，由 Justin O'Sullivan 教授領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家們使用機器學(xué)習(xí)根據(jù)其通過身體不同組織產(chǎn)生的疾病影響的大小對與 1 型糖尿病相關(guān)的基因突變進行排名。
這導(dǎo)致了意想不到的發(fā)現(xiàn)，即最大的影響發(fā)生在肺中的基因上。他們的研究發(fā)表在《通訊生物學(xué)》雜志上，是第一個發(fā)現(xiàn)鏈接的人。研究人員來自新西蘭奧克蘭大學(xué)利金斯研究所。每個人都知道胰腺是糖尿病的關(guān)鍵，因為它是制造胰島素的器官，”奧沙利文教授說。“但真正引人注目的是與罹患這種疾病的最大風(fēng)險相關(guān)的突變會完全影響另一個組織中的基因——在肺中。”結(jié)果支持一種理論，即呼吸道病毒感染可引發(fā) 1 型糖尿病的發(fā)作。如果該理論被證明是正確的，藥物可以開發(fā)出靶向關(guān)鍵基因并減緩疾病的發(fā)作。“這確實是一條誘人的信息，”奧沙利文教授說。“這看起來是一個非常重要的聯(lián)系。有朝一日我們能看到一種疫苗可以保護某些人免于患 1 型糖尿病嗎?這將是驚人的。”
博士學(xué)生 Daniel Ho 和 Denis Nyaga 是該項目的主要研究人員。Daniel 開發(fā)了一種機器學(xué)習(xí)方法，該方法從數(shù)千人的數(shù)百萬條基因數(shù)據(jù)中尋找模式，無論是否患有 1 型糖尿病。“機器學(xué)習(xí)使我們能夠從 DNA 中提取模式以及來自數(shù)千人的相關(guān)生物信息，我們無法通過任何其他方式檢測到這些模式，因為我們需要查看的數(shù)據(jù)太多，”Daniel Ho 說。糖尿病在全球范圍內(nèi)激增，已被證明是 21 世紀的主要健康挑戰(zhàn)之一。在新西蘭，1 型糖尿病占所有糖尿病診斷的 5% 至 8%，影響多達 26,000 人。
通常在兒童時期發(fā)現(xiàn)，這種情況需要人們每天服用胰島素。沒有治愈方法，但有效控制血糖水平可以減少心臟病、中風(fēng)和視力問題等并發(fā)癥?？茖W(xué)家已經(jīng)知道使人們更容易患上 1 型糖尿病的基因變異。研究人員對兒童 DNA 的一部分進行測序出生時可以使用 67 種遺傳變異以超過 90% 的準(zhǔn)確率預(yù)測孩子是否會在五歲時患上1型糖尿病。然而，他們?nèi)栽谠噲D找出原因，哪些變異發(fā)揮了最大的作用，以及如何阻止疾病的發(fā)展。研究的基因數(shù)據(jù)來自英國的 Wellcome Trust Case Control Consortium，它促進了全基因組關(guān)聯(lián)研究，以及包含來自 50 萬人的生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的英國生物銀行。這項工作由 Colin Giltrap 爵士和商業(yè)、創(chuàng)新和就業(yè)部的捐贈資助。
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