他没能救下自己的儿子,却给更多罕见病家庭带来了希望

作者: 学术经纬

来源: 学术经纬

发布日期: 2021-10-18

马特·迈特的儿子伯特兰是唯一确诊患有NGLY1基因突变的人类,这种基因突变导致了一种全新的神经退行性疾病。尽管马特最终未能救回自己的儿子,但他和团队开发的AI系统mediKanren为其他罕见病患者带来了希望,帮助诊断并治疗了包括ADNP综合征在内的多种罕见病。

马特·迈特(Matt Might)在2012年的一篇博客上说道:“我的儿子是唯一确诊患有这种疾病的人类。”马特是阿拉巴马大学医学院的一名教授。十多年前,他与妻子克里斯蒂娜(Cristina Casanova)迎来了第一个孩子的诞生。随后,他们的生活驶向了一个始料不及的方向。

马特与克里斯蒂亚相遇在20多岁的青春年华。当时的马特是名害羞的计算机极客,而克里斯蒂娜则是一名哲学爱好者。

两个看似毫无交集的年轻人之间,擦出了爱情的火花。相恋后不到一年,他们就走进了婚姻的殿堂。他们的故事像极了好莱坞爱情电影,甜蜜而不落俗套。婚后不久,马特获得了计算机学博士学位,即将前往大学就任助理教授。克里斯蒂娜则念完了MBA,想要在职场上大展宏图。无限未来在不远处向他们招手。此时,他们的第一个孩子伯特兰(Bertrand)呱呱落地。

然而意外总是悄然而至。

几周后,这对年轻父母发现,小伯特兰好像一直感觉到不舒服,整个人也总是摇摇晃晃的。他们试图安抚小伯特兰的情绪,却总是引起他更大的反感。马特起初感觉自己是个糟糕的新手父亲,但随着小伯特兰的症状愈发加重,马特夫妇最终还是带着他去看了医生。医生原本认为小伯特兰的大脑可能有损伤,但核磁共振成像的结果一切正常。几番测试后,医生又说小伯特兰患有罕见的“共济失调-毛细血管扩张症”,但基因检测随即排除了这个可能性。

再之后,医生判断小伯特兰患上了这种或是那种致命代谢疾病。然而在接下来的几个月,额外的测试一项一项把这些疾病剔除出名单。

正当马特一家陷入绝望之际,来自杜克大学的医学遗传专家范达娜·沙施(Vandana Shashi)读到了小伯特兰的病例。当时,范达娜正在启动一项全新的科研项目,用基因序列来诊断新疾病。她联系到了马特夫妇,希望对他们以及小伯特兰的基因组进行测序,寻找两者不一致的地方。

这能确认他们的儿子得的是不是遗传病。马特一家是幸运的。如果再早十年,想要获得他们的基因组数据,需要耗费数亿美元,普通人压根做不起这样的测试。但当范达娜找上门时,基因组测序的成本早已降低至数千美元。通过分析,科学家们发现小伯特兰的NGLY1基因上带有突变。NGLY1基因编码的蛋白在“回收细胞废物”上起了重要的作用,它们能将糖分子从受损的蛋白质上剥离下来,回收利用。

如果它的功能受到影响,就会引起一系列复杂的症状。

马特必须与时间赛跑。在一个深夜,克里斯蒂娜坐在小伯特兰的床边,做好了和儿子告别的准备。持续数周与病魔的缠斗,已经让这名小男孩奄奄一息。他的骨头里沉积着淡黄色的不明物质,腹部隆起,体内充满积液。医生们用一根引流管把小伯特兰从鬼门关拉了回来,但这也只是权宜之计。除了不断抽取积液,他们已经束手无策。

原本只是负责网络安全,寻找软件里的漏洞的马特,有了一个全新的追寻方向。因为身患重疾的儿子,他转而和团队开始创建一个人工智能(AI)系统,用来筛选和分析海量医学信息。这个AI系统叫做mediKanren。它就像医学世界中的一个导航仪,能从基因、蛋白质、疾病症状、患者治疗结果和药物等各类错综复杂的信息里大海捞针,找到疑难杂症的病因。

2019年,mediKanren正式出现在了公众的视野当中。

很快,它迎来了自己大展身手的机会,帮助到了另一个罕见病家庭。这次,故事的主角是一名叫做马特奥(Mateo)的男孩。尽管已经13岁了,但他却几乎无法和父母用语言交流。与很多罕见病患儿一样,马特奥做了很多测试,最终确诊为患有ADNP综合征。这是一种罕见的神经发育疾病,世界上只有几百名患者。而疾病背后的原因,正是ADNP基因的突变。

而mediKanren在搜索ADNP基因后,发现一种叫做氯胺酮(ketamine)的药物可能可以调节ADNP基因的表达。这看起来非常不可思议,因为氯胺酮因为会使人致幻,曾是一种受管制的麻醉药物。直到最近,人们在逐渐意识到它在抑郁症上的治疗价值。至于ADNP综合征?这看起来和氯胺酮完全无关。我们真的要给青春期的孩子们用这种药吗?

除了马特奥外,mediKanren还为其它罕见病患者带来了帮助:一名男孩总是出现剧烈胸痛和头痛,医生推断这是因为脑脊液缓慢泄露,造成了颅内压变化。而AI系统认为根源在于咖啡因,因为它能增加脑脊液生成;还有一名女士,饱受呕吐感折磨长达近20年。马特的团队分析指出,鼻腔吸入异丙醇可以带来帮助。这一简单举措让她的生活质量有了飞跃。但这些进展都没帮助到小伯特兰。

从10岁开始,他的发育迟缓情况愈发严重,健康状况也一直不稳定。去年十月,因为一次严重的感染性休克,小伯特兰永远离开了这个世界。

马特并不把爱子的离去当作失败。“我们从他身上发现的NGLY1基因突变非常有意义。”马特说道。小伯特兰的基因突变让他们首次确定了一种全新的神经退行性疾病。现在,他们找到了另外70个饱受这种疾病折磨的家庭,并正在为他们开发新药。小伯特兰去世的前一天,马特收到了一封邮件。邮件上说FDA对NGLY1基因疗法的临床前研究很满意,并列举了下一步临床试验的步骤。“他从一个充满治愈希望的世界中离开了。”马特说道。

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