厚粘液可以淹没孩子的肺部长期以来一直是囊性纤维化的标志。遗传疾病影响了30,000名美国人,患者死亡,除非他们接受治疗以清除肺部。但新的研究表明,这种膀胱纤维化的肺视图仅为图片的一半:一半的症状,与患有肺部疾病的患者也可能发生囊性纤维化,表明囊性纤维化真正有两种疾病。它出现的第二个版本导致胰腺炎。

"通过关注肺部的肺部医生评估和管理囊性纤维化,但肺部医生从未见过的其他重要问题,并且没有人将这些作品放在一起,"匹兹堡大学的David Whitcomb研究了胰腺的疾病。

囊性纤维化是由产生称为CFTR的管状蛋白质的基因中的突变产生的型突变导致了对体内的电解质的平衡至关重要。具体地,该蛋白质允许氯离子通过细胞进出。当它在经典囊性纤维化中发生故障时,气道中的细胞不能产生正常的粘液,而是制造较厚的粘性物质,堵塞肺部。

但CFTR引导了双重生活。 Whitcomb的团队筛选了一组近1,000名胰腺炎患者,发现九个异常但据道的CFTR基因的无害型。他们的研究表明,看似良性的突变破坏了将CFTR从氯化物门户转向碳酸氢盐的通道的开关,这是胰腺产生中和胃酸的化学物质。这些突变的患者没有与氯化物通道相关的问题,但碳酸氢盐通道出错意味着它们可以患有痛苦的胰腺炎以及鼻窦炎和男性,不孕症。计算机模拟证实,突变均在抑制碳酸氢盐但不通过氯化物的地方。

没有分泌碳酸氢盐的能力,乳头表示,患者不能从胰腺中冲洗消化酶,并且胰腺基本上溶解本身,一种恐怖的痛苦条件。其他器官还取决于碳酸氢盐通道:鼻窦中的细胞使用它来产生粘液的正确稠度,并且对于pH平衡精液至关重要。因此,只影响碳酸氢盐的CFTR突变导致可识别的综合症,这些综合征结合了胰腺炎的症状,鼻窦炎和男性不孕症。同时,由于通道的氯化物控制功能不受影响,因此这些患者通过汗液氯化物试验—诊断囊性纤维化的标准—with flying colors.

有助于囊性纤维化患者的药物也可能减轻这种形式的胰腺炎。如果综合症患者的数量变得很大—Whitcomb怀疑它不仅仅是具有经典囊性纤维化的数字—那些药物的市场将成长,而药物本身可能会变得更加实惠。例如,囊性纤维化药物Kalydeco每年的费用超过300,000美元。

朱莉·甲克,多伦多病童医院的生物化学家,注意到研究人员用来弄清楚每种突变如何改变蛋白质的细节"非常具有挑战性" and "kind of an art form,"需要更多的工作来确认突变实际上导致计算机模型预测的变化。"本文的真正潜在影响," she says, "是它有点唤醒研究界一点,并推动除了囊性纤维化之外,扩大对其他疾病中CFTR的作用。"

从某种意义上说,囊性纤维化是恢复其根部。它最初是名字"胰腺的囊性纤维化,"患有这种疾病的儿童在婴儿期经历了胰腺衰竭,并在其前几年内死亡。一旦药物可用于取代他们失去的消化酶,那些孩子才能长大—平均预期寿命现在为40年—并且治疗的焦点转移到肺部。

Whitcomb最终目标是解开直到最近,似乎是一种疾病的不同原因。"慢性胰腺炎被认为是一个总谜,"Whitcomb说,42%的病例没有已知的原因, "但我们发现它是五个或六种或更多的不同疾病,即在猫扫描上看起来都是一样的。我们现在能够做的是在案例的基础上解开这个神秘。"

CFTR导致的胰腺炎是这些变体之一。另一个人在十年前发现的惠特康姆的群体是在错误的时间激活胰蛋白酶时引起的,并在错误的时间激活并从内部消化胰腺。"现代医学建立在疾病的生物理论上,一个因素会导致复杂的疾病,"Whitcomb说,但个性化医学表明,许多疾病在不同患者中具有不同的原因。随着差异未解开,惠理Comb说,"神秘患者的患者的百分比越来越小。"