500个基因组测序拉近了个性化医疗的距离
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得益于牛津大学和测序系统领先制造商Illumina的一项新合作,500名患有一系列疾病(包括癌症、免疫紊乱和罕见遗传性疾病)的患者的基因组将得到完整的细节测序。
该项目旨在探索全基因组测序如何在未来几年用于为个别患者的诊断和治疗决策提供信息。
牛津大学惠康基金会人类遗传学中心主任彼得·唐纳利教授说:“这是一个非常令人兴奋的机会,可以探索将下一代测序技术应用于临床的潜力。”“总的来说,我们将研究100多种不同的情况——我们希望尽可能广泛地撒网,以了解测序可以产生真正影响的领域。
“这一举措代表着我们迈向新的医疗模式的关键一步,在这种模式下,来自下一代测序的基因信息可能会在常规医疗实践中得到更广泛的应用。”
随着对整个人类基因组(DNA编码中所有30亿个字母)进行测序的成本下降,有可能看到它变得更加常规的一天。但是,尽管世界各地许多个人的基因组已经被完全详细地测序,但这个项目的规模和对临床护理的关注,而不是纯粹的研究,使它处于该领域发展的前沿。唐纳利教授说:“以任何标准衡量,这都是一项非常大的研究。”
该项目将重点研究涉及突变的疾病,这些突变很难或不可能通过标准基因检测发现。牛津大学的研究人员将对Illumina公司技术生成的数据进行分析,以确定有助于诊断的基因变化疾病,告知潜在的治疗方案,并为个别患者提供遗传咨询。
Illumina公司副总裁兼首席科学家David Bentley说:“这次合作代表了将全基因组测序用于转化医学的重要一步,在转化医学中,患者的个人遗传信息可以用来做出关键的医疗决策。”“我们很高兴能与牛津大学在这方面合作。这次合作也将帮助Illumina提高其技术,以更好地满足临床环境的特定需求。”
这项合作将在牛津的威康信托人类遗传学中心使用Illumina系统对400个基因组进行测序。另外100个基因组将在Illumina公司位于英国埃塞克斯郡切斯特福德的工厂进行测序。
测序有助于4岁女童诊断
全基因组测序潜力的一个例子已经在牛津大学看到。
对一个家庭的基因组测序显示,一个四岁女孩的基因突变似乎是自发发生的,并导致了严重的状况。
史蒂夫·特威格博士解释说,这个女孩患有颅缝早闭,这是一种严重的疾病,每2500名儿童中就有1人患有这种疾病,它会导致颅骨骨板过早融合,阻碍颅骨的扩张,限制大脑的生长。史蒂夫·特威格博士与牛津大学威瑟尔分子医学研究所的安德鲁·威尔基教授一起进行了这项研究。
这种情况需要手术来解决由颅内压升高和呼吸困难引起的潜在危及生命的问题。
特威格博士说:“因为父母没有受到影响,我们认为任何突变都是自发产生的。”“因此,我们对父母和孩子进行了全基因组测序,寻找孩子身上父母身上没有的变化。
“我们在X染色体上的一个基因中发现了一个碱基变化。这几乎可以肯定是导致孩子颅缝早闭的突变,”他补充说,但强调需要进一步的工作来完全证实这一点。
在这种情况下,是完整的基因组测序为他们的家庭提供了女儿病情的解释,并提供了遗传咨询。父母可以被告知,如果他们再要孩子,患这种疾病的风险会很低,但在女儿考虑要孩子时,给她的建议还是非常重要的。
在这种情况下,如果在其他孩子身上发现这种突变,确定这种情况的遗传原因可能也会为其他家庭提供答案。
Twigg博士说:“如果在同一基因中发现更多的突变患者,那么这可能会对其他病例的手术策略和患者护理产生影响。”