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加州大学伯克利分校新闻

我们应该测序newborns’的DNA吗?研究发现,答案很复杂

A pair of hands wearing blue gloves holds a baby's heel on a piece of paper. The baby's heel has been pricked,

新生儿定期接受筛查,以了解如果不及时治疗可能导致长期损害的严重医疗状况。一项来自加州大学伯克利分校的新研究检验了基因测序是否应该包括在这些测试中。(公共领域图)

许多成年人寻求遗传咨询,或者选择将他们的唾液样本送到23andMe这样的公司,以查明他们DNA中的特定模式是否会增加他们患病的风险。但是许多医生和科学家——包括美国国立卫生研究院院长Francis Collins——预测,总有一天,基因筛查将成为对所有新生儿进行的常规健康检查。

请阅读加州大学旧金山分校的新闻稿

由加州大学伯克利分校的研究人员领导的一项新研究;加州大学旧金山分校;塔塔咨询服务公司是第一家全面评估基因组测序揭示新生儿健康问题的潜力的公司。这项名为NBseq的研究,比较了基因组测序与标准生化测试在鉴定48种新生儿罕见代谢疾病方面的进展。

本周发表在《自然医学》(Nature Medicine)杂志上的研究结果表明,单独使用时,测序不如标准的生化测试那样准确,因为它忽略了一些生病的婴儿,而将许多健康婴儿标记为潜在患病婴儿。

然而,研究小组得出的结论是,将序列数据提供给检查被标准检测标记出疾病的新生儿的医生,可能有助于更精确和及时的诊断。在经过仔细的检查之后,测序可能还能筛查出目前无法通过生化检测检测到的数百种可治疗的遗传疾病。

“三十年前,当我还是一个本科生在world’s第一个基因组测序实验室,我的导师给了预言,到2030年或2040年,每个新生都出院基因组在一个cd – rom,”研究文章的第二作者史蒂文•布伦纳说,加州大学伯克利分校教授、加州大学旧金山分校的人类遗传学研究所的成员。这在技术上已经变得越来越可信,但是普及新生儿测序的价值——以及风险——仍然不清楚。这项工作利用了一个独特的数据集,为所有新生儿测序的意义提供了无与伦比的见解,以确定目前没有症状的疾病。”

基因测试在识别基因疾病方面的效果不如其他方法,这似乎令人惊讶。但是,尽管基因测序的缺陷可能有许多原因,但随着科学家对导致疾病的特定基因变异了解得更多,这项技术的价值可能会得到提高。

“这些都是经过充分研究的经典遗传条件,但这并不意味着我们已经找到了与它们相关的所有基因,”第一作者Aashish Adhikari说,他来自加州大学伯克利分校的植物和微生物生物学系,也是加州大学旧金山分校人类遗传学研究所的成员。“可能涉及其他基因,以及其他生物学和环境因素,这可能会限制我们仅从DNA序列预测疾病的能力。”

对10年前的血迹进行DNA测序

出生后不久,加州的每个婴儿都会接受脚后跟刺痛,释放出一小份血液样本,保存在一张滤纸上。收集这些样本是为了检测一系列罕见的代谢疾病,即所谓的先天性代谢错误,这些疾病表现为异常的生化特征。这些疾病中有很多不会马上表现出明显的症状,但如果不及时治疗,可能会导致严重的健康问题。

2005年7月至2013年12月,在加州出生的近450万新生儿中,有1300多名被发现存在先天代谢缺陷。为了进行这项研究,研究小组从几乎所有受影响的婴儿身上获得了一套完整的去识别的样本。然后他们优化了一种技术,从已经保存和储存多年的滤纸样本中提取并精确测序DNA。

“刚开始的时候,我们不知道10年前干燥的血斑是否能产生高质量的DNA序列。如果它们被降解,那么基因组中的大多数‘变异’实际上只是错误,”塔塔咨询服务公司生命科学研究领域的首席科学家Rajgopal Srinivasan说。“我们合作开发了一系列新的分析,以确认我们发现的DNA序列是可靠的。”

标准的生化检查发现99%的婴儿有代谢紊乱,而假阳性率只有0.2%。然而,研究人员发现,仅靠基因检测只能发现其中的88%,导致大约160名婴儿出现假阴性,这可能会导致严重后果。它还会错误地将每年约8000名健康婴儿认定为有患病风险,导致不必要的干预。

然而,研究人员也发现了一些病例,最初的血液测试没有结论,但DNA测序的结果可以让他们做出明确的诊断。

研究人员说,这种准确性是筛查测试的关键,因为大多数有这些症状的新生儿不会马上表现出症状。

“之前所有关于外显子组测序应用的研究都是从一个已经面对医生的病人开始的——换句话说,一个有问题的病人,”Jennifer Puck博士说,她是UCSF的儿科学教授,也是这项研究的共同资深作者。“你手里拿着一条线索,一个有特殊困难的人,你想看看是否有潜在的遗传原因。当你切换到筛选模式时,你没有任何线索。大多数新生儿看起来都很健康。”

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.berkeley.edu/2020/08/11/should-we-sequence-newborns-dna-the-answer-is-complicated-study-finds/