纳米孔测序快速、准确地诊断罕见的遗传性疾病
使用纳米孔测序,快速第三代细胞遗传学分析工具,研究人员现在可以准确检测特定基因紊乱的一小部分时间进行传统和分子细胞遗传学测试。这有助于加速遗传疾病的早期诊断和适当的临床管理病人和他们的家属。他们的研究成果发表在分子诊断的杂志。
纳米孔测序是一个可伸缩第三代测序技术,支持直接、实时分析的DNA或RNA片段。在各种可能的应用中,它已被证明有效的识别拷贝数变异(基因拷贝数异变)。基因拷贝数异变中额外的或丢失的遗传物质染色体,他们是许多神经、精神和畸形疾病。通常,基因拷贝数异变调查通过cytogenomic技术有很大的局限性的分辨率和周转时间。
“传统的细胞遗传学和染色体微阵列分析仍然是黄金标准的检测大型和小型基因拷贝数异变,分别和第二代测序,为不同的基因改变,开发适应识别基因拷贝数异变,”首席研究员Alberto东方三博士解释说,博士,信息工程系,佛罗伦萨大学佛罗伦萨;和生物技术研究所,国家研究理事会,贝鲁斯米兰,意大利。”,但因为他们是缓慢的,昂贵的,经常不确定,病人有顺序的基因测试,直到最终确定潜在的遗传原因。这可能导致数周甚至数月的诊断的不确定性。我们想知道如果一个新的第三代技术,读纳米孔测序,可以加速这一过程。”
读纳米孔测序可以解决高度同源以及重复的基因组区域,改善CNV检测和映射。纳米孔技术是易于使用和有能力完成测序运行在24至48小时。他们有额外的好处,允许实时数据分析,而排序过程,这可能会大大减少检测次数。这有效的诊断工具适合遗传实验室中广泛使用。
研究者测试了DNA样本七发现患者基因拷贝数异变不同的大小和水平的镶嵌性,(即。,CNV不是出现在身体的所有细胞,但在部分)。分析了样本使用读纳米孔测序技术,Nano-GLADIATOR。它被用于在线实时分析的模式读取在几个时间点从30分钟到48小时,在离线模式评估运行完整的纳米孔的分辨率大小不同的基因改变。sample-to-result时间与最先进的基于阵列比较基因组杂交(aCGH)。研究人员还评估敏感性和特异性的纳米孔测序鉴定致病性基因拷贝数异变。
更大的染色体变化的研究表明,诊断可以在一天之内,而较小的基因拷贝数异变周转时间是大约两天。这代表了一个一致的改善比传统诊断检测基因拷贝数异变,三天to15估计报告时间。
此外,纳米孔测序可以识别马赛克与灵敏度高于aCGH基因拷贝数异变。事实上,它诊断中的马赛克CNV患者样本不是叫aCGH诊断算法。
“致病性镶嵌结构变异已确定在大约0.3%到0.77%的患者的影响发育障碍”,还有托马索·Pippucci博士和帕梅拉·Magini博士u.o遗传,IRCCS Azienda Ospedaliero-Universitaria di博洛尼亚,博洛尼亚,意大利,观察到。“因为目前的镶嵌性CNV检测方法的敏感性是有限的,频率可能被低估。此外,镶嵌性可能会错过与新创致病基因拷贝数异变的儿童的父母,导致不准确的指导复发风险和不当管理未来的怀孕。”
“在过去的几十年,医学遗传学被日新月异的技术变革创新。纳米孔测序完全符合生物医学革命,提高了检测的基因改变,一直被忽视的技术原因,“添加研究亚历山德拉Mingrino,博士和芭芭拉Gega,二元同步通信,实验和临床医学系,佛罗伦萨大学佛罗伦萨,意大利。“快速的实现技术可以显著降低技术,大大提高基因疾病的诊断造成染色体的收益或损失。”
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