Генетики: Когда целесообразно секвенирование генома человека?

Прочитано: 69 раз(а)


Ученые из Института Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда, Гарвардской медицинской школы и Медицинского центра Лейпцигского университета на двух независимых группах пациентов показали, когда секвенирование генома полезно в диагностике генетических заболеваний.

Совместно опубликованное исследование дает ценную информацию для диагностической практики, основанную на широком наборе данных исследований и клинических применений. Исследователи представили свои выводы в Медицинском журнале Новой Англии.

Генетические мутации в ДНК человека могут препятствовать правильному формированию белков, выполняющих важные функции в организме. Это может привести к серьезным расстройствам, которые приводят к заболеванию или даже инвалидности. Многие из этих заболеваний уже известны и могут быть связаны с конкретными генами.

Для их диагностики врачи используют стандартную процедуру, известную как секвенирование экзома . Это предполагает анализ тех сегментов ДНК человека, которые непосредственно отвечают за правильное формирование белков. Эта кодирующая часть, экзом, составляет лишь около одного процента от общей массы ДНК, но она особенно важна.

«Однако в двух третях случаев анализ экзома не приводит к постановке диагноза, что поднимает вопрос, что делать дальше», — говорит профессор Рами Абу Джамра. Он является профессором медицинской геномики Лейпцигского университета и руководителем отдела генетической диагностики в Институте генетики человека Медицинского центра Лейпцигского университета (UKL).

«Для пациентов и их семей четкий диагноз означает очень многое: он не только подтверждает, что болезнь не является их виной, но и открывает путь к общественному признанию и, где это возможно, к персонализированному лечению», — говорит врач.

Чтобы оценить преимущества секвенирования генома по сравнению с секвенированием экзома, ученые из Института Броуда Массачусетского технологического института, Гарварда и Гарвардской медицинской школы в Бостоне проанализировали 744 семьи. Это были больные дети с подозрением на генетическое заболевание и их родители. Некоторым из них уже было проведено секвенирование экзома, но оно не позволило поставить диагноз.

Институт генетики человека в Лейпциге использовал секвенирование генома для анализа 350 семей в независимой когорте пациентов, где секвенирование экзома не пролило никакого света. Первые 78 случаев были включены в совместное исследование с исследователями из Бостона.

Используя технику, называемую секвенированием короткого чтения, вся ДНК, то есть геном, всех семейств была разрезана на миллиарды маленьких кусочков и прочитана. Исследователи проанализировали данные с помощью программного обеспечения и алгоритмов биоинформатики.

«По сравнению с секвенированием экзома, секвенирование генома обеспечило ясность еще в восьми процентах случаев: это значительно больше», — объясняет профессор Рами Абу Джамра, который руководил исследованием в Лейпциге.

«Этот метод особенно полезен, если генетическая мутация, вызывающая заболевание, связана с отсутствием очень маленьких участков ДНК, удлинением неспецифических последовательностей или если мутация вообще не локализована в кодирующей части», — говорит исследователь. , добавив: «При секвенировании экзома кодирующие области извлекаются из ДНК в лаборатории и химически обогащаются, что, к сожалению, приводит к потере качества и информации».

Но именно эта информация может дать важные подсказки. Кроме того, сегменты генов вне экзома также выполняют важные функции, например, регулируют механизмы, контролирующие синтез белка. Эти сегменты полностью игнорируются анализом экзома. В конечном итоге исследователи надеются выявить новые закономерности и механизмы заболеваний , комплексно изучив весь геном.

«Наши данные показывают, что секвенирование генома следует использовать быстрее, особенно когда секвенирование экзома не дало ясности», — говорит профессор Рами Абу Джамра.

«Раньше в литературе не было определенности относительно того, когда секвенирование генома целесообразно. Теперь, отчасти благодаря работе, проведенной в Лейпциге, полученный большой набор данных показывает, что результаты определенно жизнеспособны для клинического применения». «, — говорит ученый.

Как отмечает профессор Рами Абу Джамра, еще одно преимущество секвенирования генома, хотя оно в настоящее время все еще примерно в два с половиной раза дороже, чем секвенирование экзома, является долгосрочным: все новые генетические мутации, связанные с заболеваниями, обнаруживаются и документируются все во всем мире, а это означает, что как только данные секвенирования генома станут доступны, их можно будет легко пересмотреть в свете новых знаний.

А потом что? «Мы будем читать больше геномов, и мы сделаем все это с помощью еще более показательной техники, называемой длинным считыванием секвенирования», — говорит профессор Абу Джамра. «Мы хотим расшифровать все генетические заболевания».

Секвенирование раскрывает тайну множественной миеломы



Новости партнеров