快速基因测序救命于襁褓
时间:2017-12-08

  快速基因测序拯救生命在襁褓 - 新闻 - 科学网

  图片来源:Conrad Bornman

  在两个月大的时候,男孩已经被停职了。他的整个短暂生活都花在密苏里州堪萨斯城儿童慈善医院的新生儿重症监护室,医生们绞尽脑汁找出异常的原因,2013年4月,男婴的肝脏开始衰竭,医护人员告诉他的父母,前景并不乐观。

  随后,来自慈善儿童医院的遗传学家斯蒂芬·金斯莫尔(Stephen Kingsmore)和他的团队接管了病人,在三天之内,他们对男婴及其父母的基因组进行了排序,并确定了他和父母共同的罕见突变体,这种突变与免疫系统过度反应引起的肝脏,脾脏损害有关,通过这种诊断,该男婴的医师开出了降低免疫反应的药物。今天,病人回家了,身体很好。

  Kingsmore团队通过使用可在24小时内提供诊断的流程,对44名患病婴儿的基因组进行了测序,其中只有一名婴儿。在28例中,研究人员能够诊断这些婴儿的状况。同时,约有一半的病例,他们建议治疗方法作出调整。 Kingsmore最近在美国马里兰州召开的常见疾病基因组会议上报告了这一发现。 10月6日,他的团队发起了一个更大的项目,旨在对数百名婴儿的基因组进行测序。这将是四项新生儿测序研究中的第一项,其中每项都在2013年9月获得数百万美国国家卫生研究院(NIH)的资助。这些研究将解决上述过程的可行性和伦理问题,因为它很快将成为治疗未知疾病新生儿的通用标准。

  在接下来的五年里,Kingsmore团队对儿童慈善医院新生儿重症监护病房的500名患病儿童的基因组进行了测序,并将其临床疗效与使用传统遗传和代谢检查诊断的另外500名同等身患婴儿进行比较研究人员还要评估快速测序是否可以防止这些婴儿不必要的测试和无用的治疗,以及是否可以帮助父母在孩子被诊断为不可治愈的疾病时作出是否继续治疗的决定。Kingsmore说,即使有些婴儿死亡,基因组测序和诊断可以提供关于他们携带的遗传疾病的更多信息。

  Kingsmore将这种快速测序技术称为基于工厂的方法,其中四到五名专家在从抽血到最终诊断的一个步骤中尽可能快地进行操作。该团队从父母和孩子那里收集DNA,以更快速地识别儿童基因组中的突变,然后对DNA进行测序,并使用定制软件根据患者症状定位基因组的特定部分,进行基因诊断并提交信息提供给宝宝的医生,该团队匿名地将测序数据存储在安全的数据库中供将来的研究使用。

  美国杜克大学(Duke University)的基因组学政策专家米沙·安格里斯特(Misha Angrist)表示,尽管24小时基因组测序过程令人印象深刻,但新生儿基因测序能否迅速成为一种常见做法尚不清楚。许多问题仍有待解决,例如谁支付测序费用,谁可以获取数据,以及临床医生如何在提取与当前疾病无关的基因组信息时掌握这一规模。

  到目前为止,只有堪萨斯城的研究小组已经开始试验,从FDA的放弃对严重婴儿进行测序的同意中获益,通常在用于诊断患者之前必须通过实验证明,我想每个人都非常希望看到如果这将是一个新的FDA测序方法的开始,将来是否会出现类似的试验。

  其他NIH资助的团队正在等待FDA或内部道德审查委员会的批准。在波士顿,波士顿儿童医院的医生Alan Beggs和Brigham以及女子医院的医生Robert Green领导的一个研究小组正在计划研究240名健康婴儿和240名新生儿重症监护病房。研究小组随机将每组婴儿的一半随机分配至基因组编码的蛋白外显子组测序,以确定数据是否能够改善婴儿的健康状况。

  北卡罗来纳大学教堂山分校的遗传学家Cynthia Powell和Jonathan Berg领导的第三个小组计划对已知遗传疾病(如囊性纤维化)的400名婴儿进行测序,以了解是否有关于疾病信息的额外信息。由加州大学医学遗传学家罗伯特·努斯鲍姆(Robert Nussbaum)领导的研究小组,将对先前在婴儿出生时收集的1,400个血液的外显子组进行测序,以确定信息是否有助于诊断。

  每个团队都包括将努力解决问题的伦理学家,例如如何确保与诊断无关的信息不受影响。人们对基因组信息的力量非常敏感,事实也是如此。格林说,当涉及到婴儿时,这些担忧会放大几倍。 (严杰)

  “中国科学”(2014-10-16第3版国际)