診所為未確診疾病提供昂貴的全基因組測試

兩家大學附屬診所推出了大型專案,依靠測序來診斷包括自閉症等發育障礙在內的遺傳疾病

經許可轉載自 SFARI.org,西蒙斯基金會的一個編輯獨立部門。(在此查詢原始報道。)

在過去的幾年裡,科學家團隊透過對外顯子組(基因組的蛋白質編碼部分)進行測序,發現了與各種疾病相關的遺傳缺陷。但是,除非人們參加研究,否則這些基因測試通常是遙不可及的,即便如此,他們也幾乎永遠無法得知個人的檢測結果。

但這種情況似乎即將改變:一些診所正在推出大型專案,依靠外顯子組甚至全基因組測序,並將結果直接提供給個人。每次測試費用不到10,000美元,這為患有不明原因遺傳疾病的人們提供了找出病因的機會。


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第一家提供臨床外顯子組測序的學術實驗室是休斯頓貝勒醫學院的全基因組實驗室。自2011年11月以來,該實驗室已經對約1,700名患有未確診疾病的個體(包括許多患有發育障礙的兒童)的外顯子組進行了測序。現在,平均每月測序約200個外顯子組。

貝勒大學人類基因組測序中心主任理查德·吉布斯說,“情況發展迅猛”,該中心幫助建立了新的實驗室。他說,研究人員已經確定了大約四分之一的1,700個病例的遺傳原因,即已知疾病基因的突變。

上週,哈佛大學附屬的波士頓合作伙伴醫療中心啟動了一個類似的實驗室,專注於全基因組測序。加利福尼亞州阿利索維耶荷的Ambry Genetics和馬里蘭州蓋瑟斯堡的GeneDx這兩傢俬營公司自2011年以來就已提供臨床外顯子組測序服務。

決定應向個人披露哪些測序資料並非易事。一些突變與疾病明顯相關,但大多數突變仍然難以解釋。

然而,從研究的角度來看,專家們認為,這一發展無疑是令人興奮的。

這是因為在與學術機構有關聯的診所中,參與者可以選擇將其去身份化的資料貢獻到研究人員可以利用的免費資料庫中。這可能對由美國國立衛生研究院(NIH)等機構資助的研究人員來說是一個巨大的優勢。

加州大學聖地亞哥分校精神病學副教授喬納森·塞巴特說,“在診所中篩查的樣本比在 NIH 資助的研究中篩查的樣本多得多,這最終將推動發現向前發展。”

共享基因組
對於未確診的發育障礙,已經存在許多臨床測試。這些測試通常會篩查單個基因一組基因是否存在某些罕見變異,這些變異僅出現在少數人中,或常見變異,這些變異至少在一般人群的 5% 中出現。

相比之下,全外顯子組和全基因組測序一次讀取一個核苷酸的基因組。由於其規模和費用,這些過去很少使用,但隨著成本的直線下降,科學家們大大加快了測序的速度。研究人員不僅在學習如何解釋大量資料,還在學習如何安全地儲存和管理資料

例如,貝勒大學已經為研究專案對大約 20,000 個外顯子組進行了測序,這些外顯子組大多來自健康人或癌症患者的腫瘤。

吉布斯說:“我們在研究環境中進行了如此多的外顯子組測序,並圍繞解釋和解決遺傳疾病開發了專業知識,我們希望將這種能力轉移到臨床環境中。”

臨床實驗室必須滿足研究實驗室不存在的監管標準。值得注意的是,聯邦臨床實驗室改進修正案計劃規定,所有臨床實驗室都必須遵循一套嚴格的操作和質量控制程式。

據吉布斯說,貝勒大學的新實驗室對兒童的外顯子組測序收費 7,500 美元。在大多數情況下,它會篩查父母基因組的一小部分,以確定某些突變是否是自發的(即不是從父母那裡遺傳的)並且可能是致病的。

合作伙伴醫療中心的分子醫學實驗室主任海蒂·雷姆表示,該實驗室將執行測試,該集團計劃以每次 9,000 美元的價格提供臨床全基因組測序。雷姆說,研究人員到目前為止已經對少量基因組進行了測序,並發現了兩個病例的遺傳基礎,這兩個病例都是成人。

但是,許多病例很可能是患有未確診發育障礙的兒童。

雷姆說:“外顯子組和基因組測試確實允許您以廣泛的方法探索這些疾病的許多不同潛在原因。” “不過,這並不意味著我們會在一夜之間解決所有這些問題。”

合作伙伴醫療中心和貝勒大學的實驗室都打算要求參與的家庭考慮為研究目的貢獻他們的資料。

臨床遺傳資料用於研究目的是有先例的。多年來,學術臨床實驗室和私營公司一直在收集患有未確診發育障礙的兒童的複製數變異(DNA 的缺失或重複)資料。這些資訊的大部分已進入公共儲存庫,例如細胞基因組陣列國際標準聯盟

該儲存庫的創始人之一、賓夕法尼亞州丹維爾蓋辛格醫療系統的首席科學官大衛·萊德貝特說:“我們建立了一個數據庫和循證審查流程,以便我們可以幫助實驗室確定什麼是明確的致病性,什麼是明確的良性。” 去年,萊德貝特的團隊結合了來自兩個此類資料庫的資料,發現了幾個與自閉症相關的新變異

他說:“現在,我們需要對外顯子組測序做同樣的事情。”

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