211service.com
Augļa šūnas piedāvā solījumu pirmsdzemdību pārbaudēs
Mikroskopa attēls, kas izveidots ar ierīci, ko izmanto atsevišķu šūnu izolēšanai.
1969. gadā, kad Led Zeppelin izdeva savu pirmo albumu, Kalifornijas ārsti atklāja, ka dažkārt var pamanīt Y hromosomas dažās šūnās, kas savāktas no grūtnieces asinīm. Tas nozīmēja, ka šūnas nāk no bērna, pieņemot, ka tas bija zēns.
Augļa šūnu klātbūtne, kas cirkulē mātes asinīs, nekavējoties liecināja, ka to sagūstīšana un analīze varētu būt veids, kā pārbaudīt augļus attiecībā uz ģenētiskām anomālijām. Taču cīņa par to izvērtās par 50 gadu pārbaudījumu, un lielākā daļa zinātnieku, kas bija iesaistīti centienos, to pameta. Kā izrādās, augļa šūnas grūtnieces asinīs ir diezgan reti sastopamas. Vienā uncē asiņu var būt 10 no tiem vai dažreiz nav neviena, un tos ir grūti atrast.
Viens, kurš nepadevās, ir Art Boude, plaši atzīts ārsts-pētnieks un Beiloras Medicīnas koledžas Molekulārās un cilvēka ģenētikas katedras profesors, kurš saka, ka viņa laboratorijai tagad ir sākotnējie pierādījumi, ka šāda asins analīze ir iespējama. Skepse par to, ka kāds kādreiz to ieviesīs, ir milzīga, atzīst Bodē, kurš lēš, ka līdz pat duci biotehnoloģiju uzņēmumu, kas dibināti, lai izstrādātu uz augļa šūnām balstītu pirmsdzemdību diagnostiku, ir atzinuši sakāvi un aizvēruši savas durvis. Tas ir bijis garš, grūts slinkums.
Iemesls, kāpēc šāds tests var pārveidot pirmsdzemdību zāles, ir tāds, ka viena augļa šūna parasti satur perfektu augļa genoma kopiju. Ja zinātnieki spēs ticami un atkārtoti uzņemt šādas šūnas mātes asinīs, tas nozīmētu bezprecedenta datu krātuvi un veidu, kā pirms dzimšanas identificēt augļus ar smagām ģenētiskām problēmām. Galu galā, ja šāds tests tiktu plaši izmantots, informācija par katru DNS burtu katrā topošajā mazulī varētu tikt atklāta.
Pašlaik daudzas sievietes izvēlas cita veida asins analīzi, kas skenē augļa DNS, kas peld mātes asinsritē. Šie NIPT testi (neinvazīvai pirmsdzemdību testēšanai) ir bijuši komerciāli noderīgi, jo tie ir vienkāršs un lēts veids, kā pārbaudīt Dauna sindromu, ko izraisa papildu hromosoma. Bet Bodē domā, ka viņi ir neapzināti palielinājuši neatklāto ģenētisko anomāliju skaitu, jo, lai gan viņi nepamana mazākas ģenētiskas problēmas, viņi ir samazinājuši to sieviešu skaitu, kuras meklē tradicionālo amniocentēzi — pirmsdzemdību testu zelta standartu, kas ietver garas adatas ievietošana grūtnieces vēderā, lai savāktu šūnas analīzei.
Bodē stāsta, ka viņu pamudināja nepārtrauktā ģimeņu plūsma, kurās piedzimst zīdaiņi ar ļoti smagiem traucējumiem. Pārbaude sāksies, identificējot svītrojumus un dublēšanos hromosomā (tas ir, trūkstošās vai papildu daļas), tostarp tās, kas klasificētas kā de novo, kas nozīmē, ka tās ir jaunas auglim, nevis mantotas no vecākiem. Tāpat kā NIPT, uz šūnām balstīta pārbaude varētu atrast arī lielākas hromosomu kļūdas, piemēram, trisomijas vai papildu hromosomas kopijas.
Kad šis process ir izveidots, Beaudet pārietu uz mazāku de novo mutāciju atrašanu, kas parādās aptuveni 500 gēnos un ietekmē pat vienu no 200 grūtniecībām. Viņš saka, ka kopumā šīs kļūdas ir piecas reizes biežākas nekā Dauna sindroms. Viņi ir atbildīgi par vairākiem retiem stāvokļiem, tostarp dažiem autisma gadījumiem un Pradera-Villi sindroma gadījumiem, kas izraisa intelektuālo invaliditāti un nekontrolētu badu, kas var izraisīt aptaukošanos.
Beaudet ir sadarbojies ar diviem uzņēmumiem, Arcedi Biotech un RareCyte, kuriem ir tehnoloģija vienas šūnas noteikšanai un izdalīšanai no miljoniem asins parauga. RareCyte, kas atrodas Sietlā, izmanto lielas mikroviļņu krāsns izmēra skeneri, lai skatītu asins paraugus no grūtniecēm un pamanītu trofoblastus vai šūnas no placentas, kurām ir kopīga augļa DNS. Mikroskopisku salmiņu izmanto, lai iesūktu noteiktu šūnu. Beilora zinātnieks saka, ka viņa dati liecina, ka ir iespējams analizēt DNS no atsevišķām šūnām tādā veidā, kas atdarina citu testu rezultātus, taču viņš atzīst, ka tehnoloģija vēl nav pietiekami automatizēta vai konsekventa, lai to piedāvātu regulāri. Viņš saka, ka pēdējo divu gadu laikā esam panākuši fenomenālu progresu. Bet laika gaitā mums ir jāpierāda, ka mēs būsim atšķirīgi.
Diāna Bjanki, ģenētiķe un neonatoloģe no Tufts medicīnas centra, kas gadiem ilgi strādāja, lai pētītu augļa šūnas, uzskata, ka uzdevums joprojām ir pārāk grūts. Turklāt veids, kā DNS tiek nolasīts no vienas šūnas — vispirms tā ir vairākas reizes jākopē —, var radīt kļūdas. Tas izklausās ļoti vilinoši, it kā vecais draugs saka: 'Vai mēs varam atkal sanākt kopā?' saka Bjanki. Bet es domāju, ka attiecībās vēl nekas nav mainījies. Manuprāt, mums ir nepieciešams būtisks lēciens tehnoloģijā vai bioloģijā, lai pierunātu apritē vairāk augļa šūnu.
Tā vietā Bjanki liek derības uz esošo pirmsdzemdību asins analīžu turpmāku attīstību. Šie testi, kas jau ir plaši piedāvāti un darbojas labi, meklē bezšūnu vai irdenas DNS fragmentus, kas peld grūtnieces asinīs. Lai gan vairāk nekā 90 procenti DNS pieder mātei, 5 līdz 10 procenti nāk no placentas vai augļa, un tos var izmērīt, izmantojot ātrās uguns sekvencēšanas iekārtas. Šādos testos var atrast lielas problēmas, piemēram, papildu hromosomu, taču mātes un mazuļa DNS sajaukšanas veida dēļ tie vēl nevar droši noteikt mazākas kļūdas, kas joprojām ir nopietnas.
Māksla nav stulbs cilvēks, saka Ronalds Vapners, klīniskais ģenētiķis un mātes un augļa medicīnas speciālists Kolumbijas Universitātes Medicīnas centrā, kurš pirms gadiem veica līdzīgas augļa šūnu medības. Viņš ir bijis krusta karā, lai atrastu augļa šūnas. Viņš pie tā ir strādājis ilgu laiku. Kāpēc pie velna doties šajā krusta karā? Jo tas visu mainītu.
Galu galā šūnas varētu būt veids, kā regulāri iegūt pilnīgu gēnu secību, ļaujot pamanīt pat atsevišķas izmaiņas DNS burtos. Ar šūnu, saka Vapners, jūs varētu secināt augli un atrast punktveida mutācijas [tās, kas ietver vienu nukleotīda bāzi], ko pašlaik praktiski nevar izdarīt.
Beaudet cer, ka Baylor nākamo dažu mēnešu laikā varēs veikt 10 pārbaudes nedēļā, pamatojoties uz pētījumu. Nākamais solis būtu testa laišana tirgū, iespējams, par aptuveni 3000 USD, lai gan cenai būtu jāsamazinās līdz USD 1000, lai tā būtu konkurētspējīga ar bezšūnu DNS testiem. Pagaidām būtu ieteicams rezultātus apstiprināt ar invazīvām pārbaudēm.
Bodē arī uzskata, ka ir iespējams, ka šūnu sagūstīšana varētu būt veids, kā sekvencēt visu augļa genomu, ko viņš, viņaprāt, mēģinās darīt. Taču doma, ka vecāki varētu iepriekš zināt par visu sava mazuļa ģenētisko uzbūvi — katru risku veselībai vai matu krāsu — joprojām ir pretrunīga. Būs dažas debates par to, vai tas ir godīgi pret augli, saka Bodē. Viņš saka, ka Beilors tā vietā koncentrējas uz postošu veselības problēmu pamanīšanu: svarīgi ir atrast ļoti nopietnas mutācijas, kas izraisa ļoti smagu invaliditāti. Tas ir fokuss.