Du tyrimai, paskelbti m Amerikos žmogaus genetikos žurnalas parodyti naujagimių genominės patikros potencialą, siekiant išspręsti aukštą kūdikių hospitalizavimo ir mirtingumo lygį Jungtinėse Valstijose. Šiuo metu šimtai genetinių ligų yra arba išvengiamos, arba išgydomos, tačiau šiuo metu jos nustatomos tik vaikui susirgus ir išgyvenus metus trunkančią „diagnostinę odisėją“, kuri dažnai diagnozuojama per vėlai, kad būtų pasiekti geriausi rezultatai.
Pirmajame tyrime, pavadintame „Genomu pagrįsto naujagimių atrankos dėl sunkių vaikų genetinių ligų išankstinis kvalifikavimas per federalinį mokymą, pagrįstą hiperatranka“, aprašoma nauja platforma, pasižyminti masteliu ir našumu, kuri leis milijonams kūdikių būti tikrinama ir gydoma genomo sekos nustatymu ir dirbtiniu būdu. žvalgyba per dvi savaites nuo gimimo.
Anksčiau medicininis genomo sekos nustatymas buvo per brangus naujagimių patikrai. Be to, kai genomai tiriami be klinikinio konteksto, didelį susirūpinimą kėlė didelis klaidingai teigiamų rezultatų – genomo radinių, kurie klaidingai rodo, kad naujagimis turi genetinę ligą – skaičius.
Anksčiau nebuvo metodo, kaip genomo rezultatus paversti gydymo gairėmis taip, kad dauguma gydytojų galėtų suprasti ir pritaikyti praktikoje.
Naujoji platforma BeginNGS (išreikšta pradžia) tai išsprendžia. Jame naudojama naujausia genomo sekos nustatymo technologija, kad būtų pateiktas prieinamas genomas. BeginNGS naudoja žmogaus ir dirbtinio intelekto įrankių derinį, kad automatizuotų sudėtingą ligos rizikos interpretavimo procesą, pagrįstą vien genomo informacija, o tai yra labai svarbu, kad JAV kasmet gimtų 3,7 mln.
Remiantis žmogaus evoliucijos metodu, atliktas tyrimas pranešė, kad klaidingai teigiamų rezultatų sumažėjo 97%. Genomo variacijos, sukeliančios sunkias vaikų ligas, priklauso nuo ekstremalios natūralios atrankos, vadinamos gryninamąja hiperselekcija.
Dėl to DNR variantai, kurie tikrai sukelia sunkią vaikų ligą, nerandami pagyvenusių žmonių genomuose. Ištyrę beveik pusės milijono vidutinio ir vyresnio amžiaus žmonių genomus iš JK Biobanko ir Meksikos perspektyvinio tyrimo, mokslininkai sugebėjo atrasti tuos klaidingai teigiamus DNR skirtumus ir sumažinti jų atsiradimą iki mažiau nei vieno iš 50 tiriamųjų.
Skaičiavimo metodika naudoja užklausų federaciją – metodą, leidžiantį analizuoti genomus nuotoliniu būdu neperkeliant ar nesidalijant duomenimis, kurį įgalina „BeginNGS“ duomenų bazės technologijos partneris „TileDB“. Pažymėtina, kad pašalinus šiuos DNR variantus, BeginNGS išlaikė didesnį nei 99% jautrumą, palyginti su aukso standartiniu greito diagnostikos genomo sekos nustatymo metodu.
„BeginNGS“ naudojo pagal užsakymą sukurtą klinikinių orientavimo sistemą, vadinamą „Genome to Treatment“ (GTRx), kad praneštų apie galimą veiksmų planą kūdikiams, kurių ekranas teigiamas. Daugelis šių sutrikimų yra tokie reti, kad įprastas gydytojas retai juos pastebės praktiškai.
GTRx pateikia praktines gaires gydytojams taip, kad jas būtų lengva suprasti. Ištyrus daugiau nei 3 000 vaikų, kuriems įtariama genetinė liga, paaiškėjo, kad vienam iš 14 vaikų BeginNGS būtų buvę naudinga, jei diagnozė būtų nustatyta 121 diena anksčiau, palyginti su aukso standarto testais, kai šiems vaikams pasireiškė simptomai.
Ištyrus daugiau nei 3 000 vaikų, kuriems įtariamos genetinės ligos, paaiškėjo, kad vienam iš 14 vaikų BeginNGS būtų buvę naudinga ir diagnozė bei gydymas būtų gavęs 121 diena anksčiau nei dabartinis auksinis standartas, kuris turi būti tiriamas pasireiškus simptomams. Be to, bandymai atskleidė, kad BeginNGS būtų buvę naudinga vienam iš 13 kūdikių, mirusių kūdikystėje.
„Naujagimių genetinės patikros ateitis priklauso nuo pasaulinio bendradarbiavimo ir bendrų duomenų išteklių“, – sako Stavros Papadopoulos, „TileDB“ generalinis direktorius ir įkūrėjas.
„Sujungdami genetinę informaciją tarp tarptautinių duomenų bazių, žymiai pageriname savo gebėjimą identifikuoti ir suprasti retąsias ligas – tai pastangos, peržengiančios individualius projektus ir geografines ribas.
„TileDB išplėtus BeginNGS konsorciumą ir susietas užklausų galimybes, leidžiame atlikti išsamesnę duomenų rinkinių variantų analizę. RCIGM ir jų aptarnaujamoms šeimoms tai tiesiogiai paverčia greitesniais ir patikimesniais atsakymais tomis svarbiomis ankstyvomis gyvenimo dienomis. “
Antrasis tyrimas, pavadintas „Genomu pagrįstas naujagimių atranka dėl sunkių vaikų ligų turi didelę teigiamą nuspėjamąją vertę ir jautrumą NICU bandomajame tyrime“, įvertino, ar BeginNGS buvo pasirengusi platesnei plėtrai.
Šiame tyrime 120 naujagimių San Diego Rady vaikų ligoninės intensyviosios terapijos skyriuje buvo atlikta BeginNGS patikra. Rezultatai buvo lyginami su tradicine, federališkai privaloma naujagimių patikra ir greitu diagnostiniu genomo sekos nustatymu, kuris įvertino visas ~ 10 000 genetinių ligų.
„Nuostabus, netikėtas šio BeginNGS tyrimo rezultatas buvo tas, kad beveik 30% NICU kūdikių, kuriems, kaip manoma, nereikėjo genomo sekos nustatymo, iš tikrųjų sirgo genetinėmis ligomis – tai panašu į diagnozavimo dažnį kūdikiams, įtariamiems genetinėmis ligomis! sakė Stephenas F. Kingsmore’as, MD, DSc, Rady Children’s Institute for Genomic Medicine prezidentas ir generalinis direktorius.
„Tai rodo, kad greito viso genomo sekos nustatymo nauda sveikatai taikoma kiekvienam kūdikiui, priimtam į IV lygio NICU, o ne tik tiems, kurie šiuo metu yra tiriami.
Klinikiniame tyrime galėjo dalyvauti tik tie kūdikiai, kurie nebuvo įtariami sergantys genetinėmis ligomis, nes tyrimas norėjo imituoti sveikų naujagimių patikrą.
Įrodyta, kad „BeginNGS“ genomo pagrindu atlikta naujagimių patikra yra saugi ir veiksminga. Vienas iš 24 išbandytų kūdikių turėjo teigiamų rezultatų, kurie galėjo turėti įtakos jų priežiūrai. BeginNGS neturėjo klaidingų teigiamų rezultatų, rodančių, kad gryninimo hiperatrankos metodai iš tikrųjų veikė realiame pasaulyje.
Maždaug 84 % tyrime dalyvavusių tėvų pranešė, kad jų vaiko genominės sekos nustatymo rezultatai buvo naudingi, o 80 % manė, kad dalyvavimas jų vaikui padarė daug naudos. Palyginti su valstybine naujagimių patikra, „BeginNGS“ tikrojo teigiamo rodiklio rodiklis buvo didesnis ir klaidingai teigiamas.
„Genomu pagrįstas naujagimių patikrinimas gali pakeisti tam tikromis retomis ligomis sergančių vaikų sveikatos rezultatus, nes jiems reikia diagnozuoti ir tinkamai prižiūrėti“, – sakė Tomas DeFay, mokslų daktaras, „BeginNGS“ vicepirmininkas ir „Alexion“ diagnostikos skyriaus vadovo pavaduotojas. , AstraZeneca Reta liga.
„Kaip BeginNGS konsorciumo narė įkūrėja, Alexion yra skatinama šių II fazės rezultatų ir tebėra įsipareigojusi skatinti teisingumą sveikatos srityje, padėdamas pagerinti diagnostiką šeimoms, paveiktoms retų genetinių ir dažnai gyvybei pavojingų ligų.
„BeginNGS“ technologijų partneris „Illumina“ suteikė DRAGEN antrinės analizės dujotiekį ir bioinformatikos žinias, kad apdorotų duomenis tyrimams. „Illumina“ sekos nustatymo instrumentai ir DRAGEN analizė suteikia labai tikslius pradinius duomenis, kuriais remiantis galima sukurti gNGS pagrįstą NBS programą, kuri įrodyta, kad gali identifikuoti kūdikius, turinčius gydomų genetinių ligų.
Šie tyrimai atveria kelią daug didesniam, daugiacentriam klinikiniam tyrimui, siekiant oficialiai palyginti BeginNGS su standartine naujagimių patikra. Šis bandymas prasidėjo ir iki šiol atkartoja bandomojo tyrimo išvadas.
Be to, dabar, kai egzistuoja kompiuteriniai klaidingų teigiamų rezultatų pašalinimo metodai, „BeginNGS“ yra pasirengusi išplėsti nuo 412 sunkių vaikų genetinių ligų iki daugiau nei 2 000 sutrikimų, kurie, kaip buvo pasiūlyta, gali būti veiksmingi ankstyvos pradžios retieji sutrikimai atliekant naujagimių patikrą.
Dabar, kai buvo sėkmingai įrodytas sujungtų užklausų tinkamumas, jas bus galima išplėsti daugelyje genomo biobankų visame pasaulyje, kad būtų galima ištirti genetinių ligų paplitimą ir paplitimą visame pasaulyje, o tai leis BeginNGS pritaikyti kiekvienai populiacijai.
Pateikė Rady vaikų genominės medicinos institutas