長期以來，濃稠的黏液會淹沒兒童的肺部，一直是囊性纖維化的標誌。這種遺傳性疾病影響著 30,000 名美國人，患者必須接受清除肺部的治療才能生存。但是，新的研究表明，這種對囊性纖維化的肺部看法只是問題的一半：與囊性纖維化相關的一系列症狀也可能發生在根本沒有肺部疾病的患者身上，這表明囊性纖維化實際上是兩種疾病。看來，這第二種疾病會導致胰腺炎。
匹茲堡大學研究胰腺疾病的戴維·惠特科姆說：“囊性纖維化一直由專注於肺部的肺科醫生進行評估和管理，但肺科醫生從未看到其他重要問題，也沒有人將這些問題聯絡起來。”
囊性纖維化是由於一個基因突變引起的，該基因產生一種管狀蛋白質，稱為 CFTR，這對體內電解質的平衡至關重要。具體來說，這種蛋白質允許氯離子進出細胞。當它在經典的囊性纖維化中發生故障時，氣道中的細胞無法產生正常的黏液，而是產生一種更厚、更粘稠的物質，堵塞肺部。
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但 CFTR 卻過著雙重生活。惠特科姆的團隊篩查了一組近 1,000 名胰腺炎患者，發現了 9 個異常但據稱無害的 CFTR 基因變體。他們的研究表明，這些看似良性的突變會破壞將 CFTR 從氯離子通道轉換為碳酸氫鹽通道的開關，碳酸氫鹽是胰腺產生的中和胃酸的化學物質。這些突變患者沒有與氯離子通道相關的問題，但有缺陷的碳酸氫鹽通道意味著他們可能會患上疼痛的胰腺炎，以及鼻竇炎，男性還會出現不育症。計算機模擬證實，這些突變都發生在會抑制碳酸氫鹽透過而不是氯離子透過的位置。
惠特科姆說，如果沒有分泌碳酸氫鹽的能力，患者就無法將消化酶從胰腺中沖洗出去，胰腺基本上會自我溶解，這是一種非常痛苦的疾病。其他器官也依賴於碳酸氫鹽通道：鼻竇中的細胞利用它來產生適當稠度的黏液，它對平衡精液的 pH 值至關重要。因此，隻影響碳酸氫鹽的 CFTR 突變會導致一種可識別的綜合徵，該綜合徵結合了胰腺炎、鼻竇炎和男性不育症的症狀。同時，由於該通道的氯離子控制功能不受影響，這些患者可以順利透過汗液氯化物測試——這是診斷囊性纖維化的標準。
幫助囊性纖維化患者的藥物也可能緩解這種形式的胰腺炎。如果患有這種綜合徵的患者數量很多——惠特科姆懷疑它比患有經典囊性纖維化的患者數量還要多——那麼這些藥物的市場將會增長，並且這些藥物本身可能會變得更實惠。例如，囊性纖維化藥物 Kalydeco 目前每年的費用超過 300,000 美元。
多倫多病童醫院的生物化學家朱莉·福曼-凱指出，研究人員用來弄清楚每種突變如何改變蛋白質細節的技術“極具挑戰性”且“有點像一門藝術”，還需要更多的工作來證實這些突變實際上會導致計算機模型預測的變化。“這篇論文的真正潛在影響，”她說，“在於它在某種程度上喚醒了研究界，並推動人們擴充套件對 CFTR 在囊性纖維化以外的其他疾病中的作用的理解。”
從某種意義上說，囊性纖維化正在迴歸其根源。它最初被稱為“胰腺囊性纖維化”，患有該疾病的兒童在嬰兒期經歷了胰腺衰竭，並在出生後的最初幾年內死亡。一旦有了可以替代他們失去的消化酶的藥片，這些孩子就能夠長大——現在的平均預期壽命是 40 歲——治療的重點轉移到了肺部。
惠特科姆最終的目標是將直到最近還被視為單一疾病的不同病因區分開來。惠特科姆說：“慢性胰腺炎被認為是一個完全的謎”，42% 的病例病因不明，“但我們發現它是五種或六種或更多種不同的疾病，它們在 CT 掃描中看起來都一樣。我們現在能夠做的是逐個案例地解開這個謎團。”
CFTR 引起的胰腺炎是其中一種變體。惠特科姆的研究小組十多年前發現的另一種變體是，消化酶胰蛋白酶在錯誤的時間被啟用並從內部消化胰腺。惠特科姆說：“現代醫學建立在疾病的細菌理論之上，即一個因素會導致一種複雜的疾病，”但個性化醫學表明，許多疾病在不同的患者中有不同的病因。隨著差異被理清，惠特科姆說，“神秘患者的比例正在變得越來越小。”