Секвенирование генома новорожденного открывает план здоровья

Эта статья является частью двухнедельной колонки, посвященной современным концепциям и проблемам генетики.

Представьте себе ситуацию, когда тяжелобольной новорожденный находится в отделении интенсивной терапии, и быстрая и эффективная диагностика может обеспечить эффективное лечение — сценарий, который разыгрывается практически в каждом случае. отделение интенсивной терапии новорожденных на регулярной основе. Ситуация усложняется, когда болезнь, поражающая ребенка, не является распространенной и известной многим клиницистам и может быть похоронена в медицинских учебниках или базах данных.

Существует около 6000 генетических заболеваний, из которых около 3500 задокументировано, а молекулярные и/или генетические дефекты картированы у гораздо меньшего числа.

Значительное число заболеваний у населения также поддаются лечению, но, тем не менее, широко распространены.

Программы скрининга новорожденных, которые сейчас популярны в разных странах, а также развернуты в некоторых штатах Индии, основаны на том факте, что ранняя диагностика может позволить нам использовать эффективные методы лечения и спасти младенца от смерти или инвалидности.

Например, в США медицинские работники проверяют около 30 заболеваний, в том числе излечимых заболеваний крови, эндокринной системы и обмена веществ.

С другой стороны, во многих случаях они теряют окно возможностей, потому что стандартные программы скрининга новорожденных ограничены в меню генетических тестов, которые они охватывают.

Благодаря недавним достижениям геномное секвенирование теперь доступно, доступно и во многих отношениях более доступно. Он также предлагает гораздо лучший охват генетических заболеваний для скрининга. Важно отметить, что это может помочь работникам здравоохранения поставить быстрый и эффективный диагноз, чему способствует тот факт, что секвенирование также является «единственным» тестом, в отличие от множества тестов, проводимых в рамках обычного скрининга новорожденных.

Почему важно секвенировать геномы новорожденных?

Редкость многих генетических заболеваний, узкие возможности, длинные диагностические пути и прискорбные смерти больных новорожденных очень затрудняют документирование и понимание этих болезней. Тем не менее, усилия по секвенированию генома в популяционном масштабе позволили получить объективное представление о распространенности многих из этих заболеваний.

Открытия, сделанные за последние три десятилетия, также позволили эффективно лечить небольшое, но значительное количество заболеваний. Это, в свою очередь, открыло новую возможность: диагностировать и лечить генетические заболевания с помощью геномного секвенирования новорожденных, особенно больных новорожденных.

Исследователи Детского института Рэди под руководством Стивена Кингсмора, ранее показывал что полногеномное секвенирование может обеспечить гораздо большее количество положительных случаев с диагнозом, около 40% (по сравнению со стандартными генетическими тестами в 10%), при этом 26% диагностированных детей выигрывают от снижения тяжести заболевания благодаря быстрой диагностике. и, как следствие, существенное снижение стоимости лечения.

Другой отчет год спустя исследователи из Великобритании также сообщили цифры, соответствующие предыдущим отчетам.

Зачем секвенировать здоровых новорожденных?

Преимущества секвенирования могут не ограничиваться только новорожденными, которые нездоровы. Проект BabySeq, финансируемый Национальным институтом здравоохранения США, является одним из наиболее полных исследований по оценке секвенирования новорожденных для рутинного ухода за новорожденными.

Один недавнее обучение проведенные проектом и опубликованные в Американский журнал генетики человека, оценили последовательности 127 практически здоровых и 32 больных младенцев. Было обнаружено, что чуть более 10% младенцев имели непредвиденный риск генетических заболеваний. Когда этих младенцев наблюдали в течение трех-пяти лет, последовательности выявили причины заболевания у трех младенцев; в остальных 14 случаях более четкое представление о риске уступило место лучшему медицинскому наблюдению.

Секвенирование также потребовало секвенирования генов дополнительных членов семей из 13 младенцев из группы риска. Троим из них помогли последующие операции.

Другой недавнее обучениеопубликовано в Открытая сеть JAMA, опросили более 200 специалистов-генетиков. Большинство из них твердо верили, что секвенирование новорожденных должно быть частью рутинной помощи.

Поэтому неудивительно, что Национальная служба здравоохранения Великобритании недавно запустила общенациональную программу по секвенированию 100 000 больных новорожденных.

Жажда Скорости

Борьба за то, кто сможет упорядочить быстрее всех, началась с первой записи в Книге рекордов Гиннеса: доктор Кингсмор и компания за 26 часов, рекорд, который его команда побила в 2018 году за 19,5 часов. В 2021 году Юан Эшли и его команда добрались туда чуть более чем за 5 часов и 2 минуты.

Помимо записей, крупное исследование с участием более 100 детей с различными сложностями заболеваний, опубликованное в 2019 году, предполагает среднее время для секвенирования, клинической интерпретации и отчетности чуть более 20 часов, что позволяет предположить, что этот подход может иметь далеко идущие последствия в клинических условиях. .

Благодаря технологическим достижениям, в том числе более совершенным инструментам на основе ИИ для помощи в принятии клинических решений, быстрое секвенирование, вероятно, станет диагностической опорой для нездоровых младенцев в клиниках.

Перекресток этики и надежды

Секвенирование всего генома новорожденных сопряжено с множеством этических проблем. Во-первых, проблема раскрытия случайных и вторичных находок и управления ими вызывает озабоченность по поводу конфиденциальности и психологического воздействия на семьи. Обновленные рекомендации Американским колледжем медицинской генетики и геномики в отношении вторичных находок может помочь справиться со случайными находками.

Справедливое распределение выгод и бремени, связанных с доступом к этой технологии и ее использованием, также затрагивает вопросы справедливости и справедливости.

По мере того, как раскрывается огромный потенциал быстрого секвенирования всего генома новорожденных, мы стоим на перекрестке надежды и самоанализа. Нет сомнений в том, что эта технология поможет клиницистам выявлять редкие генетические нарушения, предвидеть предрасположенность к заболеваниям и давать им данные, необходимые для назначения более эффективных методов лечения и формирования более здорового будущего. Тем не менее, мы также должны действовать осторожно, учитывая тонкий баланс между пользой и вредом.

Если мы это сделаем, то не будет преувеличением предположить, что быстрое секвенирование всего генома станет правом каждого ребенка в ближайшие годы.

Авторы — ученые Института геномики и интегративной биологии CSIR. Все мнения, высказанные здесь, являются личными.