Pārbaude par 400 iedzimtām slimībām

Pētnieki ir izstrādājuši jaunu testu, kas paredzēts, lai vienlaikus atklātu ģenētiskās mutācijas, kas saistītas ar vairāk nekā 400 smagām slimībām. Tests, kas izrādījās ļoti precīzs, sākotnēji ir paredzēts, lai pārbaudītu potenciālos vecākus mutācijām, kas saistītas ar retām iedzimtām slimībām.

Smērēšanās slimība: Baltā kolonna šīs DNS sekvences diagrammas vidū iezīmē četru burtu dzēšanu genomā, kas ir saistīta ar traucējumiem, ko sauc par Leša-Njana sindromu. Traucējumi, kas rodas zīdaiņa vecumā, izraisa nopietnas garīgas un fiziskas problēmas.

Pateicoties lētajai sekvencēšanas tehnoloģijai, zinātnieku mērķis ir piedāvāt testu tikai par dažiem simtiem dolāru, kas ir līdzīgs to testu izmaksām, kas pašlaik ir pieejami atsevišķu slimību vai dažu traucējumu noteikšanai.

Mēs vēlamies, lai šis tests būtu pieejams tāpat kā Tay-Sachs un cistiskās fibrozes testēšana. Stīvens Kingsmors , Nacionālā genoma resursu centra galvenais zinātniskais darbinieks un pētījuma vecākais autors. Tay-Sachs, reta iedzimta slimība, uzbrūk zīdaiņa vecumā un parasti ir letāla pirmajos dzīves gados. Viņš saka, ka četrdesmit gadu pieredze darbā ar Tay-Sachs ļāva šiem šausmīgajiem traucējumiem Ziemeļamerikā gandrīz izskaust. Tas ir tikai lielākā mērogā.

Jaunais tests, kas nolasa aptuveni 2 miljonu DNS burtu secību, kas sadalīts 7000 dažādos gabaliņos, ir paredzēts, lai noteiktu mutācijas gēnos, kas ir saistīti ar tā sauktajiem recesīviem Mendeļa traucējumiem, tostarp cistisko fibrozi un Tay-Sachs. Cilvēkiem, kuri manto divas attiecīgā gēna mutācijas kopijas, slimība attīstīsies, savukārt cilvēkiem ar tikai vienu eksemplāru tā neattīstīsies. Šīs slimības bieži rodas agrīnā dzīves posmā ar smagām sekām, tostarp smagu invaliditāti un nāvi. Un, lai gan atsevišķi tie ir reti sastopami, kopā tie veido aptuveni 20 procentus no zīdaiņu mirstības.

Potenciālo vecāku pārbaude attiecībā uz šīm mutācijām var palīdzēt viņiem novērst vai plānot slimības. Pāri, kuri abi ir mutāciju nesēji noteiktā ar slimību saistītā gēnā, varētu izvēlēties adoptēt, veikt ģenētiskos testus in vitro apaugļotiem embrijiem vai veikt pirmsdzemdību testus un pārtraukt skarto grūtniecību.

Lai gan vairāk nekā 1000 gēnu ir saistīti ar recesīviem Mendeļa traucējumiem, tagad topošajiem vecākiem pieejamie testi pārbauda tikai visizplatītākos, piemēram, cistisko fibrozi, un galvenokārt tiek piedāvāti vecākiem augsta riska grupās. Ashkenazi ebreji ir īpaši pakļauti riskam, piemēram, pārnēsāt Tay-Sachs mutācijas.

Spēja pārbaudīt vairāk nekā 400 retu slimību ir patiešām svarīgs sasniegums, saka Ēriks Topols , Scripps Translational Science Institute direktors, kurš nebija iesaistīts pētījumā. Mums šodien nekas nav tuvu tam.

Galvenais šķērslis plašai ģenētiskajai skrīningam ir izmaksas, jo lielākajā daļā klīnisko diagnostikas testu izmantotā DNS sekvencēšana ir ļoti dārga. Kingsmore un līdzstrādnieki izmantoja jaunākās sekvencēšanas tehnoloģijas, kas var ātrāk un lētāk sekvenēt daudz lielāku DNS daudzumu. Šī tehnoloģija jau ir pārveidojusi ģenētiskos pētījumus, taču tā ir lēni nonākusi medicīnā.

Milzīgs jautājums ir par to, vai tas ir pietiekami izturīgs, lai to izmantotu klīniskajos testos ar cilvēkiem, saka Kingsmors. Saskaņā ar viņa atklājumiem, kas publicēti trešdien Zinātnes tulkošanas medicīna , atbilde ir jā. Salīdzinot ar citu tehnoloģiju — mikromasīviem, kas paredzēti specifisku ģenētisku mutāciju noteikšanai —, uz secību balstītā pieeja bija 99,98 procentu precīza. Un turpmākā DNS pārbaude no 100 cilvēkiem ar zināmu mutāciju bija 100% precīza. (Kingsmora komanda faktiski atklāja, ka vairāki sākotnējie paraugi ir nepareizi klasificēti.)

Uz sekvencēšanu balstīta testa priekšrocība salīdzinājumā ar testu, kurā izmanto mikromasīvus, ir tāda, ka pēdējais var noteikt tikai zināmas mutācijas. No otras puses, sekvencēšana var pamanīt jebkādas ar slimību saistīto gēnu variācijas, pat ja tās nekad agrāk nav redzētas. (Dažām slimībām dažas izplatītas mutācijas veido lielāko daļu slimības gadījumu, bet citās daudzu dažādu veidu mutācijas var izjaukt attiecīgo gēnu.) Visaptverošs skrīninga tests, ko pagājušajā gadā uzsāka jaunuzņēmums ar nosaukumu Counsyl tests tikai zināmām mutācijām. . Tā ir problēma, saka Kingsmors, jo mums nav laba mutāciju kataloga lielākajai daļai slimību.

Lai izstrādātu jauno testu, komanda modificēja esošo tehnoloģiju, lai atlasītu attiecīgās genoma daļas, piesaistot papildu DNS posmus interesējošajiem reģioniem, izvelkot tos no DNS zupas. Pēc tam viņi izmantoja Illumina sekvencēšanas tehnoloģiju, lai analizētu ekstrahēto DNS. Kopš dokumenta iesniegšanas pētnieki ir paplašinājuši testu, lai skenētu mutācijas, kas saistītas ar vairāk nekā 600 dažādiem apstākļiem.

Kingsmore saka, ka tests pašlaik maksā 618 USD, neskaitot izmaksas, kas saistītas ar komercializāciju. Viņš prognozē, ka nākamajos divos gados izmaksas samazināsies. Viņa institūts, bezpeļņas organizācija, kas izstrādāja tehnoloģiju ar pacientu interešu aizstāvības grupas finansējumu, vēlas to piedāvāt par 500 USD, kas ir līdzvērtīgi pašreizējiem mobilo sakaru operatoru ekrāniem.

Strauja sekvencēšanas attīstība ļauj savākt milzīgu daudzumu sekvencēšanas informācijas par pārvaldāmām izmaksām, saka Artūrs Beaudets , Beiloras Medicīnas koledžas Molekulārās un cilvēka ģenētikas katedras vadītājs, kurš nebija iesaistīts pētījumā. Un, visticamāk, laika gaitā tas kļūs lētāks.

Tests vēl nav pieejams topošajiem vecākiem. Pētnieki tagad sāk pārbaudīt tehnoloģiju klīniskajās laboratorijās, kas ir nepieciešams solis, lai to apstiprinātu Pārtikas un zāļu pārvalde. Mēs uzskatām, ka varēsim to piedāvāt uz izpētes pamata 2011. gada vasarā, saka Kingsmors.

paslēpties