诊所为未确诊疾病提供昂贵的全基因组测试

两家大学附属诊所推出了大型项目,依靠测序来诊断包括自闭症等发育障碍在内的遗传疾病

经许可转载自 SFARI.org,西蒙斯基金会的一个编辑独立部门。(在此查找原始报道。)

在过去的几年里,科学家团队通过对外显子组(基因组的蛋白质编码部分)进行测序,发现了与各种疾病相关的遗传缺陷。但是,除非人们参加研究,否则这些基因测试通常是遥不可及的,即便如此,他们也几乎永远无法得知个人的检测结果。

但这种情况似乎即将改变:一些诊所正在推出大型项目,依靠外显子组甚至全基因组测序,并将结果直接提供给个人。每次测试费用不到10,000美元,这为患有不明原因遗传疾病的人们提供了找出病因的机会。


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第一家提供临床外显子组测序的学术实验室是休斯顿贝勒医学院的全基因组实验室。自2011年11月以来,该实验室已经对约1,700名患有未确诊疾病的个体(包括许多患有发育障碍的儿童)的外显子组进行了测序。现在,平均每月测序约200个外显子组。

贝勒大学人类基因组测序中心主任理查德·吉布斯说,“情况发展迅猛”,该中心帮助建立了新的实验室。他说,研究人员已经确定了大约四分之一的1,700个病例的遗传原因,即已知疾病基因的突变。

上周,哈佛大学附属的波士顿合作伙伴医疗中心启动了一个类似的实验室,专注于全基因组测序。加利福尼亚州阿利索维耶荷的Ambry Genetics和马里兰州盖瑟斯堡的GeneDx这两家私营公司自2011年以来就已提供临床外显子组测序服务。

决定应向个人披露哪些测序数据并非易事。一些突变与疾病明显相关,但大多数突变仍然难以解释。

然而,从研究的角度来看,专家们认为,这一发展无疑是令人兴奋的。

这是因为在与学术机构有关联的诊所中,参与者可以选择将其去身份化的数据贡献到研究人员可以利用的免费数据库中。这可能对由美国国立卫生研究院(NIH)等机构资助的研究人员来说是一个巨大的优势。

加州大学圣地亚哥分校精神病学副教授乔纳森·塞巴特说,“在诊所中筛查的样本比在 NIH 资助的研究中筛查的样本多得多,这最终将推动发现向前发展。”

共享基因组
对于未确诊的发育障碍,已经存在许多临床测试。这些测试通常会筛查单个基因一组基因是否存在某些罕见变异,这些变异仅出现在少数人中,或常见变异,这些变异至少在一般人群的 5% 中出现。

相比之下,全外显子组和全基因组测序一次读取一个核苷酸的基因组。由于其规模和费用,这些过去很少使用,但随着成本的直线下降,科学家们大大加快了测序的速度。研究人员不仅在学习如何解释大量数据,还在学习如何安全地存储和管理数据

例如,贝勒大学已经为研究项目对大约 20,000 个外显子组进行了测序,这些外显子组大多来自健康人或癌症患者的肿瘤。

吉布斯说:“我们在研究环境中进行了如此多的外显子组测序,并围绕解释和解决遗传疾病开发了专业知识,我们希望将这种能力转移到临床环境中。”

临床实验室必须满足研究实验室不存在的监管标准。值得注意的是,联邦临床实验室改进修正案计划规定,所有临床实验室都必须遵循一套严格的操作和质量控制程序。

据吉布斯说,贝勒大学的新实验室对儿童的外显子组测序收费 7,500 美元。在大多数情况下,它会筛查父母基因组的一小部分,以确定某些突变是否是自发的(即不是从父母那里遗传的)并且可能是致病的。

合作伙伴医疗中心的分子医学实验室主任海蒂·雷姆表示,该实验室将运行测试,该集团计划以每次 9,000 美元的价格提供临床全基因组测序。雷姆说,研究人员到目前为止已经对少量基因组进行了测序,并发现了两个病例的遗传基础,这两个病例都是成人。

但是,许多病例很可能是患有未确诊发育障碍的儿童。

雷姆说:“外显子组和基因组测试确实允许您以广泛的方法探索这些疾病的许多不同潜在原因。” “不过,这并不意味着我们会在一夜之间解决所有这些问题。”

合作伙伴医疗中心和贝勒大学的实验室都打算要求参与的家庭考虑为研究目的贡献他们的数据。

临床遗传数据用于研究目的是有先例的。多年来,学术临床实验室和私营公司一直在收集患有未确诊发育障碍的儿童的拷贝数变异(DNA 的缺失或重复)数据。这些信息的大部分已进入公共存储库,例如细胞基因组阵列国际标准联盟

该存储库的创始人之一、宾夕法尼亚州丹维尔盖辛格医疗系统的首席科学官大卫·莱德贝特说:“我们创建了一个数据库和循证审查流程,以便我们可以帮助实验室确定什么是明确的致病性,什么是明确的良性。” 去年,莱德贝特的团队结合了来自两个此类数据库的数据,发现了几个与自闭症相关的新变异

他说:“现在,我们需要对外显子组测序做同样的事情。”

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