澳大利亚悉尼加文医学研究所(Garvan Institute of Medical Research)的研究人员开发出一种单次DNA检测方法,能够识别遗传性肌肉疾病的遗传病因,为多年来接受常规检测仍未获得诊断的患者提供答案。相关研究已发表在《自然·通讯》(Nature Communications)上。
覆盖300余个基因的单次检测
研究团队在53名已知或疑似遗传性肌肉疾病患者中评估了该检测,其中31人此前的基因检测未能找到病因。对于这些既往未解病例,该检测为超过三分之一的人给出了诊断。参与者平均在症状出现后14年才获得明确答案。
遗传性肌肉疾病包括肌营养不良症等,在澳大利亚估计影响约6000人。这类进行性疾病会导致肌无力和肌肉萎缩,常损害活动能力、吞咽、言语或手部功能。
加文研究所实验室负责人、共同资深作者Ira Deveson博士在新闻稿中表示,许多肌肉疾病没有可用的基因检测,另一些则需要对每个不同基因分别检测;而这项研究证明可以一次性检测所有基因,对于经历多年不确定检测的患者而言是重大改变。
长读长测序整合多种变异类型
遗传性肌肉疾病的标准化诊断路径通常一次只评估一类基因改变。然而,这些疾病源于多种分子机制,包括单碱基DNA错误、大片段缺失或重复、不稳定的重复扩增,以及开启或关闭基因的表观遗传改变。传统诊断方案缺乏能够同时探查所有这些变异类型的单一平台。
加文研究所开发的检测利用长读长纳米孔测序(long-read nanopore sequencing),在单次运行中评估300多个与遗传性肌肉疾病相关的基因。通过测序更长的天然DNA片段,该平台能够解析短读长检测常忽略的结构变异和复杂改变,同时兼容新近收录的疾病基因和长期已知的靶标。
对于部分队列参与者,该检测发现了澳大利亚现有任何临床检测都未覆盖的基因变异;在另一些人中,则纠正了此前的误诊。
加文研究所团队负责人、康科德遣返综合医院神经科医生、共同资深作者Kishore Kumar副教授在新闻稿中指出,确认的遗传诊断改变了可向家庭提供的咨询,打开了获得国家残疾保险计划等支持的通道,促使对心脏问题等并发症进行监测,并使患者能够参加要求已知遗传病因的临床试验。没有诊断,这些大门大多关闭。
从研究技术走向临床实验室
该研究共同负责人、悉尼大学神经科医生兼博士生Dennis Yeow博士指出,患者通常在获得答案前经历漫长的诊断过程。一些患者为解释症状已寻找十多年,反复接受血液检测、MRI扫描、神经生理学研究甚至肌肉活检。最终能为他们所患疾病命名,对患者及其家庭都意义重大。
为推动常规应用,研究作者开发了专门的计算流程,将原始测序输出转化为标准化的临床报告。加文研究所高级研究官员、该研究首席生物信息学家Andre Reis博士在新闻稿中表示,长读长测序产生大量复杂的DNA信息,团队将其转化为诊断实验室可据以行动的清晰可靠结果,这正是从研究技术转变为真正帮助人的工具的关键。
加文研究团队目前正与新南威尔士州卫生病理服务机构(NSW Health Pathology)位于康科德医院的分子医学实验室合作,将该检测纳入常规诊断服务,估计两年内可在澳大利亚全国提供。由于底层测序流程并非针对特定疾病,研究人员计划将该框架适配于其他以漫长诊断流程为特征的罕见遗传病。
来源:Clinical Lab Products(英文原文,生物航编译,内容以原文为准)