肯塔基大学桑德斯-布朗老龄化研究中心的研究人员正致力于开发一种阿尔茨海默病的症状前疾病诊断工具。
埃伯特是最近在《自然·生物技术》杂志上发表的题为“用深度长读RNA-seq绘制老年人类额叶皮层医学相关RNA异构体多样性”的研究小组的负责人。
他还是美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)颁发的多个奖项的首席研究员，这些奖项总计近500万美元，同时还获得了资助该项目的阿尔茨海默氏症协会(Alzheimer's Association)、BrightFocus基金会和PhRMA基金会的资助。
Ebbert的团队包括主要作者Bernardo Aguzzoli Heberle，他是桑德斯-布朗大学的博士候选人，以及杰森·a·布兰登博士，他是桑德斯-布朗大学和内科的科学家。
该团队正在使用一种被称为长读测序的尖端技术。这些技术使DNA和RNA的分析达到了一个新的水平，RNA是一种帮助将遗传密码从DNA转化为蛋白质的分子。
单个人类基因可以产生多种不同的RNA和蛋白质分子，称为同种异构体，使其具有多种功能。长读测序帮助桑德斯-布朗大学的研究人员在整个基因组中识别和测量单个基因的RNA同工型。这也克服了标准短读测序的技术限制。
“作为原理证明，我们对衰老的额叶皮层脑组织进行了测序——;健康的大脑和患有阿尔茨海默病的大脑我们的研究小组在阿尔茨海默氏症患者的大脑中发现了99种RNA亚型，它们要么增加，要么减少，即使整体基因活性没有改变。”Ebbert说。“这显示了理解同种异构体及其在基因中的独特功能以及它们在人类健康和疾病中的作用的重要性。事实上，我们发现了1900多个基因表达与人类疾病相关的多种RNA同种异构体。”
桑德斯-布朗大学的研究小组发现，其中一些基因在医学上与大脑相关疾病有关，包括阿尔茨海默病、帕金森病、自闭症谱系障碍和物质使用障碍。
“了解人类基因组的这一步令人兴奋，但这还不够。我们还有很多工作要做，以了解单个RNA亚型如何参与疾病，包括阿尔茨海默病，以及如何针对它们进行治疗。如果我们要战胜阿尔茨海默病，还有很多工作要做。”
研究小组还从线粒体DNA中发现了五种新的复杂RNA变体。研究人员认为，这是首次在人体组织中发现这种遗传物质。
“虽然它们的表达很低，但这些基因可以作为线粒体功能的生物标志物，在许多与年龄相关的疾病中起着重要作用。了解这些新亚型在人类健康和疾病中所起的作用是至关重要的。”
桑德斯-布朗大学的科学家们希望这些发现能够为广泛的复杂人类疾病的治疗和诊断带来新的、更精确的目标。
Ebbert说:“通过这种方法，我们已经证明有潜力专门针对促进细胞健康或功能障碍的同种异构体，而不是将一个基因作为一个单一的实体来处理。”“分析还可以帮助我们揭示在基因水平上无法检测到的阿尔茨海默病的独特特征。”
研究人员表示，为了更好地了解复杂疾病中的RNA模式，需要进行更大规模的研究，而深度长读RNA测序将是这项工作的必要工具。
Ebbert说:“我们也非常感谢向英国阿尔茨海默病中心组织库捐赠的患者。”“没有他们的参与，这种水平的科学研究是不可能的。”
这项研究汇集了来自英国医学院药理学和营养科学系的一组研究人员;病理与检验医学系;微生物学、免疫学和分子遗传学;乔治亚州埃默里大学医学院;英国伦敦大学学院;纽约冷泉港实验室;以及亚利桑那州的梅奥诊所。
