Kada patartina nustatyti genomo seką? Žmogaus genetikai atlieka klinikinius etaloninius tyrimus

Kada patartina nustatyti genomo seką?  Žmogaus genetikai atlieka klinikinius etaloninius tyrimus

Gyvensena mityba, dietos, judėjimas

Mokslininkai iš Plačiojo MIT instituto ir Harvardo, Harvardo medicinos mokyklos ir Leipcigo universiteto medicinos centro dviejose nepriklausomose pacientų grupėse parodė, kad genomo sekos nustatymas yra naudingas diagnozuojant genetines ligas.

Bendrai paskelbtas tyrimas suteikia vertingų diagnostikos praktikos įžvalgų, pagrįstų plačiu tyrimų ir klinikinių pritaikymų duomenų rinkiniu. Tyrėjai pateikia savo išvadas Naujosios Anglijos medicinos žurnalas.

Žmogaus DNR genetinės mutacijos gali neleisti tinkamai formuotis baltymams, atliekantiems svarbias funkcijas organizme. Tai gali sukelti rimtų sutrikimų, sukeliančių ligas ar net negalią. Daugelis šių ligų jau žinomos ir gali būti priskirtos specifiniams genams.

Norėdami juos diagnozuoti, gydytojai naudoja standartinę procedūrą, vadinamą egzomų sekos nustatymu. Tai apima tų žmogaus DNR segmentų, kurie yra tiesiogiai atsakingi už teisingą baltymų susidarymą, analizę. Ši koduojanti dalis, egzomas, sudaro tik apie vieną procentą visos DNR, tačiau yra ypač svarbi.

„Tačiau dviem trečdaliais atvejų egzomų analizė nepadeda nustatyti diagnozės, todėl kyla klausimas, ką daryti toliau“, – sako profesorius Rami Abou Jamra. Jis yra Leipcigo universiteto medicinos genomikos profesorius ir Leipcigo universiteto medicinos centro (UKL) Žmogaus genetikos instituto genetinės diagnostikos vadovas.

„Pacientams ir jų šeimoms aiški diagnozė reiškia labai daug: ji ne tik patvirtina, kad liga nėra jų pačių kaltė, bet ir atveria kelią visuomenės pripažinimui ir, jei įmanoma, individualizuotam gydymui“, – sako gydytoja.

Siekdami įvertinti genomo sekos nustatymo naudą, palyginti su egzomų sekos nustatymu, mokslininkai iš Plačiojo MIT instituto ir Harvardo bei Harvardo medicinos mokyklos Bostone ištyrė 744 šeimas. Tai buvo sergantys vaikai, kuriems įtariama genetinė liga, ir jų tėvai. Kai kuriems iš jų jau buvo atlikta egzomų seka ir nepavyko pateikti diagnozės.

Žmogaus genetikos institutas Leipcige naudojo genomo sekos nustatymą, kad ištirtų 350 šeimų nepriklausomoje pacientų grupėje, kur egzomų sekos nustatymas nedavė jokios šviesos. Pirmieji 78 atvejai buvo įtraukti į bendrą tyrimą su Bostono mokslininkais.

Naudojant techniką, vadinamą trumpojo skaitymo sekos nustatymu, visa visų šeimų DNR, ty genomas, buvo supjaustoma į milijardus mažų gabalėlių ir nuskaityta. Mokslininkai analizavo duomenis naudodami bioinformatikos programinę įrangą ir algoritmus.

„Palyginti su egzomų sekos nustatymu, genomo sekos nustatymas suteikė aiškumo dar aštuoniais procentais atvejų: tai yra žymiai daugiau“, – aiškina Leipcige tyrimui vadovavęs profesorius Rami Abou Jamra.

„Šis metodas ypač naudingas, jei genetinė mutacija, sukelianti ligą, atsiranda dėl labai mažų DNR segmentų nebuvimo, nespecifinių sekų pailgėjimo arba jei mutacija iš viso nėra koduojančioje dalyje“, – sako mokslininkas. , pridurdamas: „Atliekant egzomų seką, kodavimo sritys yra išgaunamos iš DNR laboratorijoje ir chemiškai praturtinamos, o tai, deja, praranda kokybę ir informaciją.

Tačiau būtent ši informacija gali suteikti esminių užuominų. Be to, genų segmentai, esantys už egzomo ribų, taip pat turi svarbių funkcijų, tokių kaip reguliavimo mechanizmai, kurie kontroliuoja baltymų sintezę. Šie segmentai visiškai nepaisomi atliekant egzomų analizę. Galiausiai mokslininkai tikisi nustatyti naujus ligų modelius ir mechanizmus, visapusiškai pažvelgę ​​į visą genomą.

„Mūsų duomenys rodo, kad genomo sekos nustatymas turėtų būti naudojamas greičiau, ypač kai egzomų sekos nustatymas nepateikė aiškumo“, – sako profesorius Rami Abou Jamra.

„Anksčiau literatūroje trūko tikrumo, kada patartina nustatyti genomo seką. Dabar, iš dalies dėl Leipcige atlikto darbo, gautas didelis duomenų rinkinys rodo, kad rezultatai tikrai tinkami klinikiniam pritaikymui. “, – sako mokslininkas.

Kaip pabrėžia profesorius Rami Abou Jamra, kitas genomo sekos nustatymo pranašumas, nors šiuo metu jis vis dar yra maždaug du su puse karto brangesnis nei egzomo sekos nustatymas, yra ilgalaikis: atrandamos ir dokumentuojamos naujos su ligomis susijusios genetinės mutacijos. visame pasaulyje, o tai reiškia, kad gavus genomo sekos nustatymo duomenis, juos galima nesunkiai iš naujo išnagrinėti atsižvelgiant į naujas žinias.

O kas toliau? „Mes skaitysime daugiau genomų ir visa tai darysime naudodami dar labiau atskleidžiančią techniką, vadinamą ilgai skaityto sekos nustatymu“, – sako profesorius Abou Jamra. „Mes norime iššifruoti visas genetines ligas.”