量身定制的全基因組測序技術可使罕見疾病的診斷率提高一倍
倫敦大學學院(UCL)的研究人員領導的一項新研究發現,為個別病人定制全基因組測序分析可使罕見疾病的診斷率提高一倍。英國衛生部在2018年宣布了一項國家衛生服務(NHS)基因組醫學服務,該服務允許罕見疾病患者讀取他們的整個基因代碼,希望能提供急需的診斷。
然而,對這些數據的解釋可能異常具有挑戰性。事實上,許多患有復雜、罕見遺傳病的人仍然沒有得到關於其問題原因的分子答案。
在這項研究中,研究人員試圖為這類患者提供一個更好的機會,讓他們接受基因診斷。這項研究是在UCL皇后廣場神經學研究所的倫敦線粒體中心和UCL大奧蒙德街兒童健康研究所進行的,其結果將於今天(11月7日)發表在《自然通訊》雜誌上。
為了實現他們的目標,研究人員測試了使用由專業醫生、生物信息學家和科學家組成的基因組醫學團隊如何能夠提升NHS診斷實驗室的能力,使其超越標準的半自動化數據分析。UCL團隊重新評估了未診斷的病例,以確定可能有助於指導進一步、更個性化分析的線索。他們隨後應用了額外的生物信息學方法,使用先進的計算機技術來識別患者DNA中可能導致疾病但在常規測試中被忽略的基因改變。
該研究的參與者包括102名未被診斷的患者,他們被懷疑患有原發性線粒體疾病(一大群影響兒童和成人的不可治癒的遺傳疾病,與廣泛的醫療問題、嚴重殘疾和壽命縮短有關),他們通過國家衛生系統的10萬個基因組項目進行了全基因組測序。
這種個性化的方法將診斷率從16.7%提高到31.4%。它還在另外3.9%的患者中發現了潛在的致病變體。
主要作者Robert Pitceathly博士(倫敦國家醫療服務系統罕見線粒體疾病高度專業化服務的共同負責人和UCL皇后廣場神經學研究所的研究小組負責人)說。”NHS在先進的遺傳技術方面進行了大量的投資。因此,英國已經確立了自己在診斷性全基因組測序方面的領先地位。也就是說,一些患有罕見遺傳病的人在他們的基因組被分析後仍然沒有得到分子診斷。我們相信投資於專業的基因組醫學團隊是至關重要的,它可以確保公平地獲得專門的多學科專業知識,並最大限度地提高診斷率。在我們的研究中,患者平均等待診斷的時間超過30年–我們現在有能力解決此類案件,但需要足夠的勞動力規劃來支持NHS診斷基因實驗室實現這一目標。”
接受基因診斷是很重要的,因為它允許患者獲得生育計劃當中專屬的試管嬰兒和藥物試驗的機會。它還可以允許對已知的疾病並發症進行有針對性的篩選,並獲得藥物研究的機會。
Pitceathly博士說。”在這項研究中,每一個新的基因診斷都對病人護理產生了直接影響。這包括對心臟問題、聽力損失和糖尿病的額外檢查,以及獲得臨床試驗的機會”。
UCL皇后廣場神經學研究所所長Michael Hanna教授說。”這項工作是在開發使基因組分析為患者帶來最大利益的最佳方法方面邁出的重要一步。它清楚地表明,通過將基因組分析的自動化方法與熟練的多學科團隊的數據解釋相結合,診斷率會翻倍。這是一個重要的發現,它將影響基因組醫學診斷服務在世界範圍內的發展”。
共同作者詹姆斯-戴維森博士(大奧蒙德街醫院代謝醫學部,英國遺傳性代謝疾病小組主席)說。”對於患有罕見、複雜疾病的兒童和成人來說,達成診斷的過程可能非常漫長,而基因組醫學在幫助達成這一目標方面提供了一個變革性的強大工具。這項研究強調了專業臨床醫生和遺傳科學家在解釋基因組測序結果方面的合作的重要性,以最大限度地增加達成診斷的機會,然後幫助指導醫療管理和治療方案。”
患者故事
Rachel North是參與該試驗的患者之一,她將獲得診斷描述為”改變了生活”。此後,它讓她接受了疾病並發症的篩查,如骨質疏鬆症,這些都得到了治療。
她說。”在過去的20年裡,我去了那麼多醫院,找了那麼久,我從來沒有想過我會得到準確的診斷。思考這個問題佔用了很多精力,我擔心我12歲的兒子,擔心我的病情是否會影響他。因此,得到罕見隱性遺傳的診斷是一種解脫,消除了對未知的恐懼。有了診斷,我就可以研究我的病情,並非常主動地管理它。任何能幫助我了解和理解發生在我身體上的事情的東西,都能幫助我接受它,並給我信心,我正在盡可能地管理它。”