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全基因组测序为罕见疾病诊断带来光明

作者:Magigen

一个由英国领导的团队分享了10万基因组计划试点阶段的重大发现,证明全基因组测序可以帮助人们诊断罕见病。该团队由英格兰基因组学、英格兰NHS、伦敦玛丽女王大学等研究人员组成。

“我们的研究结果表明,在症状的最初迹象中,运用这种全面有效的基因组测试可以提高中诊率,”伦敦玛丽女王大学研究员马克·考尔菲尔德说。“这项研究是英国国家卫生服务体系NHS的基因组医学服务的一部分,为全基因组测序的临床实施铺平了道路。”

研究人员对来自受罕见病影响家庭的4660名参与者进行了研究,其中包括2183名罕见病患者,在10万个基因组计划的试验阶段,对他们的基因组进行了测序。该小组包括一些患者和家属,他们花了数年的时间,为 161 种具有广泛临床特征和表型的疾病寻找遗传解释。

基因组测序是使用Illumina短读测序完成的,来自 Congenica 和 Fabric Genomics 的临床遗传学团队和技术为用于寻找最有希望的遗传变异的基于表型的变异优先级步骤做出了贡献。Illumina、Congenica和Fabric Genomics的研究人员共同撰写了这项研究。

借助电子健康记录数据、全基因组测序和优先处理可疑变异的自动化方法,该团队成功诊断了四分之一的病例,发现了新的和已知的致病或可能的致病突变,包括蛋白质编码部分的罪魁祸首基因组和外显子组测序遗漏的非编码区域。

“我们发现的大部分中诊都是在编码区之外发现的,而现有的方法检测不到,”伦敦大学玛丽皇后学院的联合第一作者Damian Smedley说。“这项研究为全世界的医疗系统提供了一个案例,即将全基因组测序作为罕见疾病患者的首选基因测试。”

对于有听力或视力、代谢、神经或智力残疾症状的患者,诊断率尤其高。研究人员对40%到55%的患者进行了诊断。他们指出,当亲子三人组或大家庭的序列数据可用时,中诊更为常见。单基因改变引起的疾病的诊断率也相对较高,但肿瘤综合征患者的诊断率仅为6%左右。

在一组533名新中诊的患者中,该团队观察到134名患者的即时治疗或临床管理变化。

除了这些和其他对患者的好处外,研究人员还建议,通过基因组方法实现诊断的能力可以为卫生系统提供长期成本优势,提供更具针对性的,有效治疗和限制使用对患者没有好处的昂贵治疗。

该研究结果结束了一些参与者及其家人漫长的诊断之旅,降低了NHS的资源成本。为了让患者确诊,提供的医疗费用高达1.22亿美元。

研究人员概述了一些患者受益和卫生系统节省都很明显的案例,包括一名10岁女孩被诊断为纯合剪接受体改变,影响免疫系统基因CTPS1的水平。

在过去的七年中,该女孩去了300多次医院或二级护理场所,花费了近49.92万美元,先是在重症监护病房治疗严重水痘。在进行了基于基因组学的诊断后,这名儿童接受了治疗性骨髓移植,价格相对适中,为98000美元。

研究小组注意到,如果包含长读取序列数据和阶段性基因组,可能会有更多的中诊诊断。尽管如此,目前的研究结果表明,单是短读基因组测序就可以显著提高罕见疾病的诊断水平。

通过新的国家基因组医学服务,英格兰的NHS正在对医疗保健中罕见疾病和癌症的50万个全基因组进行测序,该研究发现将有助于其他医疗系统考虑基因组测序在罕见疾病患者护理中的作用。

该研究成果发表在周四的《新英格兰医学杂志》上。


参考文献

100,000 Genomes Pilot on Rare-Disease Diagnosis in Health Care — Preliminary Report

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