“索引受试者 1”——这位参与这项新研究的匿名女孩或女性——在几个方面都很不寻常。首先，她感觉不到疼痛。这对她来说是一种危险的状况。一篇关于她的论文中发表的照片显示，她的头部、面部和膝盖都有严重的损伤，她的膝盖曾多次骨折。
其次，她有一种极其罕见的基因突变，研究人员在她搜寻过的任何人类基因组数据库中都找不到这种突变。研究人员认为，正是这种基因突变保护了索引受试者 1 免受疼痛。
索引受试者 1 的故事是一项很棒的基因侦破工作。它将来也可能对她有所帮助：如果单一的突变确实是她大部分症状的根源，那么研究人员就可以开发一种药物来靶向她突变的基因所产生的特定蛋白质。她的基因也可以成为未来针对他人慢性疼痛的止痛药的靶点。然而，在这项研究中，她没有得到立即的解决方案，后来研究人员发现的一位与她有相同突变的匿名男性也没有。
研究人员将索引受试者 1 的基因与几个基因组数据库进行了比较。他们只发现了一个出现在她身上、而其他人身上都没有的基因突变。
索引受试者 1 的研究团队——包括来自比利时、瑞典以及她祖国德国的科学家——通过分析她和她父母的基因组，找到了她的突变。研究人员将这个家庭的基因与几个基因组数据库进行了比较，例如“千人基因组”项目，该项目包含了来自 14 个不同人群的 1,092 人的所有基因。科学家们发现了一个仅出现在索引受试者 1 身上，而其他任何地方都没有出现的基因突变。
该突变影响了一个名为 SCN11A 的基因，该基因产生一种蛋白质，控制钠进出人体细胞的量。这是一个小任务，但很重要。神经中有许多这样的钠通道，它们利用其内部钠浓度来决定是否发送信号——例如，传递疼痛信号，或调出记忆。在索引受试者 1 中发生突变的钠通道类型在伤害感受器中非常丰富，伤害感受器是感知疼痛的神经类型。听起来很相关，对吧？
随后，研究人员分析了 58 名疼痛感知能力降低的人的基因。他们发现了一个男孩或男人，即索引受试者 2，他与索引受试者 1 拥有相同的突变。他也表现出许多相同的症状。两人自出生以来就从未能感受到疼痛。两人都经常受伤，甚至多次骨折。他们的伤口愈合缓慢，肌肉比正常情况虚弱，并且有严重的消化问题，有时需要静脉输液。
为了确认该突变确实是导致索引受试者 1 和 2 出现症状的原因，研究人员将突变的基因植入了实验小鼠体内。在 101 只植入了 SCN11A 突变的小鼠中，有 11 只出现了自残伤口。当研究人员向小鼠注射一种会引起爪部肿胀的化学物质时，突变小鼠不像正常小鼠那样保护肿胀的爪子。与正常小鼠相比，突变小鼠能在更高温度下忍受而不表现出不适。而且它们的肠道蠕动也不如正常小鼠。
所有这些都证明了索引受试者 1 和 2 的医疗问题确实源于这单一的突变——这在遗传学上是一种不寻常的现象，因为疾病通常源于多个基因的相互作用。我们希望这意味着治疗方法会相对容易找到。
该欧洲研究团队已在《自然·遗传学》杂志上发表了他们的研究成果。
