Cell子刊:传统基因组学研究或被改变

导读:

最近,美国国立卫生研究院的一项最新研究,可能完全改变了传统的基因组学研究。他们不是在遗传病患者的基因组序列中寻找突变,而是对健康参与者进行基因组测序,然后分析数据以发现“假定的”或推测的突变,这些突变几乎肯定会导致遗传病。相关研究结果发表在六月四日的Cell子刊《American Journal of Human Genetics》。

最近,美国国立卫生研究院的一项最新研究,可能完全改变了传统的基因组学研究。他们不是在遗传病患者的基因组序列中寻找突变,而是对健康参与者进行基因组测序,然后分析数据以发现“假定的”或推测的突变,这些突变几乎肯定会导致遗传病。

相关研究结果发表在六月四日的《美国人类遗传学杂志》(American Journal of Human Genetics),本文通讯作者是国家人类基因组研究所(NHGRI)医学基因组和代谢遗传学分部主任Leslie G. Biesecker博士。他指出,研究人员检测了将近1000名志愿者的基因组,约100人携带基因组变异,这些变异与一种罕见疾病相关。当研究人员回头仔细评估他们时,发现这些人当中几乎有一半的人确实患有这种疾病。

本文第一作者、MGMGB临床遗传学部门的科学家Jennifer Johnston表示,他们对于一群基本健康的人当中有这么多阳性结果,感到很惊讶。该研究是ClinSeq的一部分,ClinSeq是一项大规模的NIH研究,探讨临床研究环境中个性化基因组测序所面临的基础医学、分子和生物信息学挑战。

一旦研究人员发现有参与者携带基因突变,就要求他们回到诊所,给他们进行一项个性化的诊断检查。他们将这种“在研究基因组数据之后再研究人”的方法称为“迭代表型”(iterative phenotyping)。研究人员筛选了每个参与者的100,000多个变异——几乎都是无害的,只研究了潜在的有害突变,它们存在于951名参与者中的约100人当中。在这100名左右的患者中,对79名进行了随访,他们证实,有34人患有与他们遗传变异相关的特定疾病。这些结果表明,3%或更多的美国人口,可能患有遗传疾病,以前估计的这个值不到0.02%。

Biesecker博士说,在事先并不了解自己健康状况的人当中,我们获得了约50%的疾病预测准确性。换句话说,研究人员将这些人患上其中一种疾病的几率,从1/50000提高到了1/2。鉴于这个精确度,Biesecker博士对未来的基因组医学持乐观态度。他表示,这些结果表明,你可以根据基因组序列信息,大大提高你的预测准确性。

NHGRI主任Eric Green博士补充说,如今我们倾向于根据病人的平均预期反应来提供医疗护理,但我们知道这远远不够完善。最终,我们希望根据个体基因组的差异来提供医疗护理,能够使用更精确的方法来预防和治疗疾病。这项研究结果,使我们更接近于这个现实。

研究小组还发现,携带一个突变并不总会导致疾病。事实上,79名参与者中有20人携带有害突变和相关身体变化,他们并不知道自己可能有遗传病。有时,这些身体变化非常的轻微,因此,参与者既没有寻求诊断,也没有在参与调查时报告给研究团队。虽然对发现这些温和病例来说,它可能是不必要的,但是基因组学的一个重要方面是,相同的突变影响家庭成员的严重程度是不同的。

Biesecker博士说,有一对参与者夫妇携带LDLR(低密度脂蛋白受体)突变,他们以为只是普通的高胆固醇,但事实上他们有家族性高胆固醇血症。这促使研究人员在其他家庭成员中进行了更积极的胆固醇筛查,包括八岁的孩子,因为早期治疗可以延迟心脏病发作,并延长寿命。

研究人员发现其他的证据表明,遗传疾病被低估了。这是因为,直到现在,关于遗传疾病的知识大多是基于走进诊所的健康或生病的家族成员。因此,研究人员只研究那些受影响更为严重的人,而不是受到轻微影响或不受任何影响的人,这最终会导致病情严重程度的过高估计和发病率的低估。探查偏差问题,一直以来都为遗传学研究人员所知和承认。随着DNA测序成本的大幅下降,他们仅在最近才解决了这个问题。

照这样下去,900万以上的人(大约是新泽西州的人口)可能患有某种遗传疾病。作者警告说,并不是所有健康的人都需要有进行基因组测序,并强调这是一项概念验证研究,可以使我们更好的理解这些突变如何影响健康。Biesecker博士补充说:“我们想给医生的工具箱中加入DNA测序。人一旦生病时好好照顾他们固然很好,但是在他们生病之前就找到这些患者,岂不是更好吗?”

本文来源于:生物通

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