Vienam mazulim dzīve sākas ar genoma atklāšanu

Pagājušajā nedēļā Kalifornijā pasaulē nākušais zīdainis, šķiet, ir pirmais veselais cilvēks, kurš jebkad dzimis ASV, un visa viņa ģenētiskā uzbūve ir iepriekš atšifrēta.

Viņa tēvs Razibs Khans ir maģistrants un profesionāls ģenētikas emuāru autors, kurš stāsta, ka šā gada sākumā pats izstrādājis aptuvenu sava dēla genoma uzmetumu pēc tam, kad viņam izdevās iegūt audu paraugu no dēla placentas. nedzimušam bērnam otrajā trimestrī.

Mēs paveicām risinājumu, saka 37 gadus vecais Khans, kurš Kalifornijas Universitātē Deivisā tagad pabeidz doktora grādu kaķu populācijas ģenētikā. Nav kartes, kā to izdarīt, un nav arī kontrolsaraksta.

Ideja par augļu sekvencēšanu ir ārkārtīgi jauna un jutīga. Hans, kuram nebija īsta medicīniska iemesla uzzināt sava dēla DNS kodu, saka, ka dēla sekvencēšana dzemdē bija vairāk forša nekā praktiska. Viņš to darīja, lai parādītu, kurp virzās tehnoloģija, un tāpēc, ka viņam patīk stumt aploksni.

Khans jau ir labi pazīstams ģenētikas aprindās kā konservatīvs emuāru autors, kurš publicē provokatīvus uzskatus par ģenētiku, rasi un reprodukciju, pēdējo reizi Mūsu apskats , kā arī ir kritizējis valdības noteikumus par DNS testēšanu. Viena no viņa biežākajām prognozēm pēdējos gados: augļu sekvencēšana drīz kļūs par rutīnu, patīk tas vai nē. Nākotne ir klāt, tiek ar to galā, viņš rakstīja savā emuārā maijā.

DNS sekvencēšana ir kļuvusi tik lēta un vienkārša, ka tās ikdienas lietošana grūtniecības laikā, lai iegūtu plašu priekšstatu par augļa veselību, sāk izskatīties neizbēgama. Pēc pieciem gadiem mēs piedāvāsim [genoma] sekvencēšanu visām parastajām grūtniecībām pirmajā trimestrī, prognozē Beiloras Medicīnas koledžas molekulārās ģenētikas priekšsēdētājs Arts Bodē. Viņš saka, ka Beilors izstrādā plānus, lai dažiem pāriem grūtniecības laikā sāktu piedāvāt tā saukto eksomu sekvencēšanu jeb genoma galveno daļu dekodēšanu.

Tas, kas joprojām nav atrisināts, ir pirmsdzemdību secības ētika vai jautājums par to, kurš var kontrolēt datus. Patiesībā šīs debates tik tikko ir sākušās. Tā ir tik jauna ideja, ka Amerikas Medicīnas ģenētikas un genomikas koledžai, kas nosaka vadlīnijas medicīnas ģenētiķiem, joprojām nav nostājas par to, saka Diāna Bjanki, Tuftas universitātes Mātes zīdaiņu pētniecības institūta izpilddirektore.

Problēma ir pārāk daudz informācijas. Atšķirībā no mērķtiecīga testa, piemēram, laboratorijas eksāmena vienam stāvoklim, genoma sekvencēšana atklāj katru gēnu. Faktiski tas nodrošina testu vairāk nekā 3000 iedzimtu traucējumu, kā arī informāciju par gēniem, kas saistīti ar lielāku noteiktu traucējumu attīstības risku. Piemēram, viena gēna mutācija, kas pazīstama kā APOE , spēcīgi prognozē iespējamību, ka cilvēkam vecumdienās saslims ar Alcheimera slimību. Tomēr šobrīd daudzi ārsti joprojām iebilst pret paredzamo ģenētisko testu veikšanu bērniem, lai noteiktu slimības, kas rodas tikai pieaugušā vecumā.

Noteikts pēc DNS: Razibs Khans tur savu zīdaini dēlu, kurš dzimis jūnija sākumā Kalifornijā.

Šādas informācijas vākšana par augļiem dzemdē ir vēl pretrunīgāka. Tas ir tāpēc, ka sliktas mutācijas atklāšana var novest vecākus pie neatgriezeniskas darbības, piemēram, aborta, saka Bjanki. Tomēr DNS ne vienmēr ir liktenis — dažreiz cilvēkam ir ģenētisks defekts, bet nav simptomu.

Tas viss liek ārstiem bez pamatota iemesla nevēlēties iedziļināties augļa DNS struktūrā. Khans saka, ka sastapis pretestību no savas ģimenes ģenētiskā konsultanta un testēšanas laboratorijām. Viņi mēģināja mūs atturēt. Piemēram: 'Kāpēc jūs to darītu? Protokolu nav. Nav nekādu iemeslu, ”viņš saka. Viņi nevēlas, lai zīdaiņi piedzimst secīgi.

Vairāki eksperti sazinājās ar AR Tehnoloģiju apskats, ieskaitot Bodē un Bjanki, varētu norādīt tikai uz vienu publicētu ziņojumu ( šeit ) bērnam, kurš dzimis ar jau atšifrētu genomu. Šajā gadījumā 2012. gadā bija iesaistīts mazulis, kurš cieta no smagām ģenētiskām problēmām un izdzīvoja tikai 10 dienas. Pētnieki Masačūsetsas vispārējā slimnīcā, kur tika veikts pētījums, saka, ka kopš tā laika viņi ir sekvencējuši vēl aptuveni piecus augļus, bet tikai kā daļu no medicīniskiem pētījumiem par novirzēm. Zinātnieki Ķīnā arī apgalvo, ka ir ieguvuši aptuvenas sekvences no IVF embrijiem, kuri tika novesti līdz termiņam , lai gan sīkāka informācija par to procedūru nav skaidra.

Manuprāt, daži cilvēki to jau ir izdarījuši privāti, saka Džejs Šendūrs, Vašingtonas universitātes augļa genomikas eksperts. Bet šis ir vienīgais gadījums, kad kāds par to ir publiski izskanējis. Es domāju, ka tas kļūs daudz izplatītāks.

Šendure saka, ka iemesls tam ir tāds, ka DNS datu vākšanas izmaksas strauji samazinās: visu sešu miljardu burtu atšifrēšana cilvēka genomā tagad maksā tikai dažus tūkstošus dolāru. Citi testi, kas nodrošina aptuvenu cilvēka ģenētiskā sastāva karti, ko sauc par genotipu, maksā tikai 99 USD. Tas nozīmē, ka arvien vairāk cilvēku pēta DNS, un iemeslu dēļ ārsti ne vienmēr var vienoties ar to vai var kontrolēt.

Ir pieaugusi regulējuma spriedze par to, kurš var interpretēt gēnu datus. Pagājušajā gadā ASV Pārtikas un zāļu pārvalde liedza Google atbalstītajam ģenētikas uzņēmumam 23andMe tirgot savu genotipa testu par 99 ASV dolāriem, norādot, ka tas sniedz nepierādītus apgalvojumus par veselību, stāstot cilvēkiem, ko zinātne saka par viņu gēniem. Tagad patērētāji, kuri vēlas iegūt šādu informāciju par sevi, to nevar viegli iegūt, ja vien nav iesaistīts ārsts.

Savā emuārā Khan ir nosaucis piekļuvi DNS datiem par tiesībām, kuras valdība un ārsti cenšas izslāpēt. Ja medicīna uzstāj uz piekļuves bloķēšanu gēnu datiem, viņš brīdināja 2011. gadā, patērētāji var būt spiesti ģenerēt datus paši, iespējams, iegādājoties izmantoja sekvencēšanas iekārtas un darbināja tās savās mājās vai koplietošanas laboratorijās . Viņš rakstīja, kā valdība uzdrošinās apšaubīt jūsu tiesības zināt jūsu būtības ģenētiskos pamatelementus.

Kāns bija apņēmies iepriekš uzzināt par sava bērna genomu, kopš viņa sieva pagājušajā gadā palika stāvoklī. Lai to izdarītu, viņam bija nepieciešams augošā mazuļa DNS paraugs. To iegūt nebija viegli. Viņš un viņa sieva nolēma veikt testu, ko sauc par CVS, kurā tika ņemta audu biopsija no viņas placentas, kurai ir kopīga augļa DNS. Viņas ārsts to nosūtīja uz laboratoriju Signature Genomics Spokane, Vašingtonā, lai veiktu standarta testu, kurā tiek meklētas trūkstošās, dublētās vai bojātās hromosomas.

Pārbaude atgriezās normāli. Bet Khan gribēja vairāk informācijas. Viņš lūdza neapstrādātus datus. Kad Signature atteicās, viņš sāka apgrūtināt uzņēmumu, lai tas, kas bija palicis no parauga, nosūtītu uz viņa Deivisa laboratoriju. Viņi nevēlējās to atdot, viņš saka. Neviens īsti nezināja, kā rīkoties. Es sapratu, ka šeit esmu viens pats.

Faktiski Signature regulāri atdod paraugus ārstiem turpmākai pārbaudei, saka Brits Ravnans, viens no uzņēmuma laboratorijas direktoriem. Neparasti šajā gadījumā bija tas, ka paraugu neprasīja pacients vai ārsts, bet gan pacienta vīrs, viņa saka. Paraksts tika saglabāts paraugā, līdz Hans beidzot lika sievai un viņas ārstiem aizpildīt pareizos dokumentus. Pēc tam tas nosūtīja mazuļa DNS viņam uz Kaliforniju. Kad tas atstāj mūsu ēku, mēs nevaram izlemt, ko pacients ar to dara, saka Ravnans.

Ravnana, hromosomu analīzes speciāliste, saka, ka viņai ļoti simpatizē Khana vēlme uzzināt vairāk par savu dēlu. Tās ir viņa tiesības — tā ir viņa informācija, viņa augļa informācija, un jūs nevēlaties būt paternālistisks par to, viņa saka. No otras puses, viņa brīdina, ka DNS testēšana akadēmiskajā laboratorijā var viegli radīt maldinošus rezultātus. Es mazliet uztraucos, ka bez lielas pieredzes secības datu interpretēšanā klīniski viņš var pārprast vai nepareizi interpretēt lietas, viņa saka.

Kad Hans ieguva DNS šī gada sākumā, viņš varēja pasūtīt vienkāršus testus konkrētiem gēniem, par kuriem viņš bija ziņkārīgs. Bet kāpēc gan neiegūt visus datus? Tajā brīdī es sapratu, ka ir vienkārši vieglāk izveidot visu genomu, viņš saka. Tātad Khans lika laboratorijas biedram ievietot viņa dēla ģenētisko materiālu ātrgaitas sekvencēšanas iekārtas brīvā vietā, ko izmanto dažādu dzīvnieku sugu DNS pētīšanai. Tas galvenokārt ir metazoans, zivis un augi. Viņš saka, ka viņš bija tikai viens no paraugiem.

Neapstrādātie dati aizņēma aptuveni 43 gigabaitus diska vietas, un Khans sāka tos sakārtot un interpretēt. Viņš to izdarīja, izmantojot bezmaksas tiešsaistes programmatūru Promethease, kas apkopo DNS datus, lai izveidotu ziņojumus, atzīmējot interesējošos ģenētiskos variantus un to medicīnisko nozīmi. Es viņu pārsteidzu ar Promethease un saņēmu 7000 rezultātu, saka Hans.

Promethease ir daļa no topošā “dari pats” rīku komplekta, kas paredzēts cilvēkiem, kuri vēlas izpētīt DNS bez receptes. To nav viegli lietot, taču tā ir kļuvusi par alternatīvu, kopš FDA apturēja 23andMe. Lai pieteiktos, lietotājam ir jānoklikšķina uz vairākiem brīdinājumiem, tostarp uz vienu, kas brīdina nepieņemt lēmumus par reproduktīvo funkciju bez ārsta.

Izpētot sava dēla genomu vairākus mēnešus pirms viņa dzimšanas, Hans atrada dažus pārsteigumus. Viņš ir tikai parasts bērns. Pārsvarā tas ir diezgan garlaicīgi. Tātad tas ir labi, viņš saka.

Khans reti atvainojas par vārtsargu apiešanu vai lēmumu pieņemšanu sava dēla vārdā. Viņš saka: Mūsu attieksme ir tāda, ka jūs pieņemat daudzus lēmumus savu bērnu vietā, tostarp tādus, kas vēlāk var šķist nenozīmīgi.

paslēpties