Fostergenom sekvenserad från mors blodprov


Fostergenom sekvenserad från mors blodprov

En ny studie publicerad i Natur Förra veckan avslöjar hur Forskare har för första gången utvecklat ett sätt att sekvensera genomet av ett ofödigt barn med endast ett blodprov från moderen . Forskarna tror att detta leder till genetisk provning av fostret ett steg närmare rutinmässig klinisk användning.

Senior författare Dr Stephen Quake är Lee Otterson Professor i Engineering School och professor i bioengineering och tillämpad fysik vid Stanford University i USA. Han berättade för pressen:

"Vi är intresserade av att identifiera villkor som kan behandlas före födseln eller omedelbart efter det."

"Utan sådana diagnoser lider nyfödda med behandlingsbara metaboliska eller immunförsvarsolyckor tills deras symtom blir märkbara och orsakerna bestäms", säger Quake, som också är medordförande i Stanfords biotekniska institution.

Studien följer en rapporterad förra månaden av University of Washington, där forskare sekvenserade ett fostergenom med hjälp av ett blodprov från modern, plus DNA-prov från moderen och fadern.

Dock, Fostergenomsekvensering som endast använder ett blodprov från mamman ger en signifikant fördel när den biologiska faren är okänd eller inte vill ge ett prov . Så många som en av tio barn födda i USA är av okänd faderskap, enligt ett Stanford-pressmeddelande om forskningen.

Möjligheten att diagnostisera medicinska tillstånd i livmodern är inte ny: i årtionden har kvinnor genomgått amniocentes eller chorionisk villusprovtagning för att se om deras foster har några genetiska avvikelser. Dessa tester hämtar prov från fostervätskan eller fostret i sig, med hjälp av en nål infogad i livmodern. Sådana invasiva procedurer medför en risk för att en på var 200 eller så kommer att utlösa ett missfall. Och antalet genetiska förhållanden som de kan testa för är begränsat.

Forskarna tror att genetisk genetisk testning blir vanligare eftersom kostnaden för tekniken kommer ner.

Quake och kollegor visade det Även just sekvensering exome, 1% av genomet som kodar generna som uttrycks för att få ett foster kan ge information som är kliniskt användbar .

Dr Diana Bianchi är verkställande direktör för Mother Infant Research Institute vid Tufts Medical Center och var inte inblandad i Natur studie. Hon sa:

"Problemet med att skilja moderns DNA från fostrets DNA, speciellt i den inställning där de delar samma abnormitet, har allvarligt utmanat utredare som arbetar i prenatal diagnos i många år."

Quake och kollegor kunde i sin studie, genom att använda helgenom och exom-sekvenser, bestämma att ett foster hade DiGeorge-syndrom, ett tillstånd som är förknippat med hjärt- och neuromuskulära problem, såväl som kognitiv försämring, som orsakas av en kort borttagning av kromosom 22.

Symtom och svårighetsgraden av DiGeorge syndrom kan variera bland berörda personer: vissa barn som är födda med tillståndet kan ha hjärtfel och konvulsioner på grund av mycket låga halter av kalcium, och det kan också orsaka signifikanta problem med utfodring.

Bianchi, som också är ordförande för Verinata Health Inc, Clinical Advisory Board, Redwood City, ett privatägt företag som marknadsför ett fetalt genetiskt test med hjälp av teknik som utvecklats av Quake, sa:

"I detta dokument visar Quake's grupp elegant hur Sekvensering av exome kan visa att ett foster har ärft DiGeorge syndrom från sin mor ."

Metoden som Quake's lab har utvecklat bygger på det faktum att såväl DNA som egna DNA-celler bär blod från en gravid kvinna också DNA från fosterceller, och detta belopp går stadigt under graviditeten och stiger upp till så mycket som 30 % Av det totala beloppet i den sista delen av tredje trimestern.

Fyra företag i USA marknadsför idag marknadsundersökningar baserade på arbete som gjordes i Quake's lab 2008, där han och hans team banade en metod som använder relativa nivåer av foster-DNA i moderns blod för att diagnostisera tillstånd som orsakats av saknade eller extra kromosomer, såsom Down syndrom.

Två företag i synnerhet är licensierade av Stanford för att använda Quake's 2008-tillvägagångssätt, en är Verinata, den andra är Fluidigm Inc i San Francisco. Enligt Stanford var ingen inblandad i den senaste studien, även om Quake och en annan forskare innehar aktier i företagen.

I den senaste studien flyttar laget 2008-metoden på ett stadium: Det nya tillvägagångssättet erkänner att foster-DNA i moderns blodomlopp innehåller genetiskt material från både mamman och fadern .

Så, till skillnad från den senaste studien i University of Washington, kunde Quake och kollegor skilja och isolera fetalt DNA utan att behöva ta ett prov från fadern. De gjorde detta genom att eliminera processen och jämföra de relativa nivåerna av regioner som kallas haplotyper, från moder (från både mor och foster) och paternal DNA.

En haplotyp beskriver genetiskt material som ärvt från en enda förälder: antingen ett par gener på en kromosom eller alla gener på en kromosom som kom från en enda förälder.

För denna studie testade laget metoden i två graviditeter: en där modern hade DiGeorge syndrom; Den andra där modern inte gjorde det. Genom exome och genom genom sekventering visade de att fostret hos moderen med DiGeorge syndrom hade ärft tillståndet. Detta bekräftades genom att jämföra den förutspådda sekvenseringen med en erhållen efter födseln från navelsträngsblod.

Dessa tester gjordes retroaktivt på anonyma prov. I en klinisk miljö skulle tillgången på sådana resultat sannolikt leda till att läkare också testar den nyföddes hjärt- och kalciumnivåer.

Forskarna drar slutsatsen att deras metod visar Det kan en dag vara möjligt att diagnostisera alla ärftliga och De novo Genetiska sjukdomar som inte är invasiva, som bara använder moderns blod utan att behöva ta prov från inuti livmodern .

Medförfattare Dr Yair Blumenfeld, en klinisk assistent professor i obstetrik och gynekologi vid Stanford Medical School, berättade hur för några år sedan de var glada att kunna upptäcka icke-invasivt huruvida ett foster hade ett abnormt antal kromosomer. Men de visste också det var bara toppen av isberget, och framtiden skulle handla om enskilda genfel:

"Denna viktiga studie bekräftar vår förmåga att upptäcka enskilda fostergenfel helt enkelt genom att testa mammas blod", säger Blumenfeld.

Laget jobbar nu med att utveckla tekniken för klinisk användning, och Stanford har redan lämnat in ett patent för det.

Fonder från Howard Hughes Medical Institute och National Institute of Health bidrog till att betala för studien.

I got 99 problems... palsy is just one | Maysoon Zayid (Video Medicinsk Och Professionell 2020).

Avsnitt Frågor På Medicin: Kvinnor hälsa