一种无创检测,解决千种单基因病——卢煜明教授重大技术发明引领NIPT新方向

2016年12月14日,GenomeWeb对无创产前单基因遗传病检测新方法进行了报道。被誉为“NIPT之父”、来自香港中文大学的卢煜明教授所带领的研究团队开发了NIPT在单基因遗传病检测的新应用——无需已知单基因遗传病家族史即可进行无创产前单基因遗传病的检测。

11卢煜明  教授

该方法应用10X Genomics的Linked Read技术对父母双方基因组单倍型分型并对单基因病突变位点附近有效SNP进行区分,之后通过对母亲外周血DNA进行测序并应用Relative Haplotype Dosage (RHDO) 分析法推断胎儿是否存在相关遗传突变。

作为卢煜明教授研究团队成员之一,香港中文大学的Chiu教授指出,“实现对单基因遗传病的无创产前检测是NIPT应用的一大突破,预计会有非常好的应用前景。在此之前,每种单基因遗传病的检测对应一种实验方法,而现在可以用一种方法完成对多种单基因遗传病的检测”。目前,许多国家都会对本地区高发的单基因遗传病进行检测。比如,美国对囊性纤维化疾病和镰状细胞血症进行检测,东南亚国家对地中海贫血症进行检测。若父母双方均为单基因遗传病携带者,则建议他们进行羊水穿刺或绒毛穿刺等有创检测,而这些有创检测都具有一定的流产风险。因此,许多科学家都在寻求用无创的方法进行产前单基因遗传病的检测。

在2008年和2010年,卢煜明教授所带领的研究团队先后开发了Relative Mutation Dosage方法和Relative Haplotype Dosage (RHDO) 方法来分析胎儿基因组。Relative Mutation Dosage方法的缺点在于,尽管它采用的是数字PCR进行检测,价格较低,但不能实现对所有单基因病的有效检测。RHDO方法虽然很好的解决了这一难题,但该方法在父母基因组单倍型分型方面却仍有缺陷。

2016年卢教授的研究团队开发的无创产前单基因遗传病检测新方法很好的克服了以上两种方法的缺点,通过应用10X Genomics的Linked Read技术和Illumina的测序技术,对父母双方基因组单倍型分型,之后应用母亲外周血DNA分析胎儿是否存在单基因遗传病突变。

为了确保该技术在临床上的有效性,下一步该技术将进入临床试验阶段,计划招募上百位志愿者进行单基因遗传病的分析。Chiu教授指出,该项技术的适用人群非常广泛,主要分为以下三类:(1)有单基因遗传病家族史的人群,希望通过无创的方式了解他们的胎儿是否存在相关突变;(2)没有单基因遗传病家族史但为携带者的人群;(3)胎儿超声异常提示可能为某种单基因遗传病所导致的人群。

Chiu教授认为,尽管单基因遗传病的发病率较低,但它们给社会以及家庭带来沉重的负担。随着技术的进一步推广普及,相信在不久的未来,无创产前单基因遗传病检测将面向更多的人群,为人类健康事业做出更大的贡献。

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