Геномы фронта и центр диагностики редких заболеваний

genome
Кредит: CC0 Public Domain

Исследовательская программа, впервые использовавшая секвенирование всего генома в NHS, позволила диагностировать сотни пациентов и обнаружить новые генетические причины заболевания. Секвенирование всего генома — это технология, используемая Проектом 100 000 геномов, созданным правительством службой, целью которой является внедрение рутинного генетического диагностического тестирования в ГСЗ.

Настоящее исследование, проведенное исследователями из Национального института медицинских исследований BioResource совместно с Genomics England, демонстрирует, что секвенирование целых геномов большого числа людей стандартизированным способом может улучшить диагностику и лечение пациентов с редкими заболеваниями.

Исследователи изучили геномы групп пациентов со сходными симптомами, затрагивающими различные ткани, такие как мозг, глаза, кровь или иммунная система. Они определили генетический диагноз для 60% людей в одной группе пациентов с ранней потерей зрения.

Программа, результаты которой были опубликованы сегодня в двух статьях в журнале Nature, предложила секвенирование всего генома в качестве диагностического теста для пациентов с редкими заболеваниями в интегрированной системе здравоохранения, мире первый в клинической геномике. Интеграция генетических исследований с диагностическими системами NHS повышает вероятность того, что пациент получит диагноз, и вероятность того, что диагноз будет поставлен в течение недель, а не месяцев.

«Около 40 000 детей рождаются каждый год с редким наследственным заболеванием в одной только Великобритании. К сожалению, для их диагностики в среднем требуется более двух лет», — говорит Виллем Оувеханд, профессор экспериментальной гематологии в Кембриджский университет, Национальный институт медицинских исследований BioResource и NHS, главный исследователь крови и трансплантатов. «Мы чувствовали, что жизненно важно сократить эту одиссею для пациентов и родителей».

«Это исследование показывает, что более быстрая и лучшая генетическая диагностика будет возможна для большего числа пациентов с NHS».

В исследовании, финансируемом, главным образом, Национальным институтом исследований в области здравоохранения, были собраны все геномы почти 10 000 пациентов с редкими заболеваниями, страдающих ГСЗ, и были найдены генетические причины их состояний. Были выявлены ранее ненаблюдаемые генетические различия, вызывающие известные редкие заболевания, в дополнение к генетическим различиям, вызывающим совершенно новые генетические заболевания.

Команда определила более 172 миллионов генетических различий в геномах пациентов, многие из которых ранее были неизвестны. Большинство из этих генетических различий не влияют на здоровье человека, поэтому исследователи использовали новые статистические методы и мощные суперкомпьютеры для поиска различий, вызывающих заболевание — несколько сотен игл в стоге сена.

В одном исследовании из этой программы, опубликованном в виде отдельной статьи в журнале Nature, исследователи обследовали 886 пациентов с первичным иммунодефицитом — состоянием, которое влияет на способность иммунной системы бороться с инфекциями, вызываемыми микробами, и идентифицированы четыре новых ассоциированных гена.

«Обеспечение наилучшего лечения и наиболее подходящего ухода для пациентов с наследственными иммунными расстройствами абсолютно зависит от окончательного молекулярного диагноза», — говорит профессор Адриан Трашер из Института здоровья детей UCL Great Ormond Street (ICH) в Лондоне. «Наше исследование демонстрирует ценность секвенирования всего генома в этом контексте и предоставляет набор новых диагностических инструментов, некоторые из которых уже привели к улучшению ухода за пациентами».

Используя новый метод анализа, разработанный специально для проекта, команда определила 95 генов, в которых редкие генетические различия статистически очень вероятно являются причиной редких заболеваний. Генетические различия по крайней мере в 79 из этих генов, как было доказано, вызывают заболевание.

Команда искала редкие генетические различия почти во всех 3,2 миллиардах букв ДНК, составляющих геном каждого пациента. Это контрастирует с текущими клиническими тестами геномики, которые обычно исследуют небольшую часть букв, где генетические различия, как полагают, вызывают заболевание. Исследовав весь геном, исследователи смогли изучить «переключатели и диммеры» генома — регуляторные элементы в ДНК, которые контролируют активность тысяч генов.

Команда показала, что редкие различия в этих переключателях и диммерах, а не разрушение самого гена, влияют на то, можно ли включить ген с правильной интенсивностью. Выявление генетических изменений в регуляторных элементах, вызывающих редкие заболевания, невозможно с помощью клинических геномных тестов, которые в настоящее время используются службами здравоохранения во всем мире. Это возможно только в том случае, если весь генетический код анализируется для каждого пациента.

«Мы показали, что регулярное секвенирование целых геномов пациентов с редкими заболеваниями в рамках системы здравоохранения обеспечивает более быструю и чувствительную диагностическую услугу для пациентов, чем предыдущий фрагментарный подход, и, в то же время, улучшает генетические исследования для будущей пользы пациентов, все еще ожидающих диагноза «, — говорит д-р Эрнест Турро из Кембриджского университета и NIHR BioResource.

«Благодаря вкладу сотен врачей и исследователей в Великобритании и за рубежом мы смогли исследовать пациентов в достаточном количестве, чтобы выявить причины даже очень редких заболеваний».

Хотя отдельные редкие заболевания поражают очень небольшую часть населения, существуют тысячи редких заболеваний, и вместе они поражают более трех миллионов человек в Великобритании. Чтобы решить эту проблему, NIHR BioResource создал сеть из 57 больниц NHS, которые занимаются лечением пациентов с редкими заболеваниями. Почти 1000 врачей и медсестер, работающих в этих больницах, сделали этот проект возможным, попросив своих пациентов и, в некоторых случаях, родителей пострадавших детей присоединиться к Биоресурсу NIHR.

«Создавая проект NIHR BioResource Project, мы предприняли неизведанные шаги в решительных усилиях по улучшению диагностики и лечения пациентов в NHS и за ее пределами», — говорит д-р Луиза Вуд, директор по науке, исследованиям и доказательствам в Департамент здравоохранения и социального обеспечения, который вместе с главным медицинским директором профессором Крисом Уитти несет общую ответственность за Национальный институт медицинских исследований.

«Исследователи, финансируемые NIHR в этом научном отчете, были частью тех самых ранних обсуждений, поскольку мы стремились обеспечить, чтобы мы могли донести эту науку и трансформировать ее в клиническую практику по всей системе NHS. Это исследование показало, что пациенты, их семьи и Служба здравоохранения может выиграть, если поместить геномную последовательность в центр клинической помощи в соответствующих условиях.

«Новаторская работа, предпринятая NHS в сотрудничестве с Genomics England и академическими исследователями по всей Великобритании, заложила основу для применения одного и того же теста генома к пациентам с COVID-19, с надеждой найти подсказки, почему некоторые пациенты испытывают такое тяжелая форма этой новой болезни. «

На основании новых данных настоящего исследования NIHR BioResource и других исследований, проведенных Genomics England, правительство Великобритании объявило в октябре 2018 года, что NHS предложит анализ секвенирования всего генома для всех серьезно больных детей с подозрением на генетическое заболевание, включая те, у кого рак. Секвенирование целых геномов расширится до одного миллиона геномов в год к 2024 году.

Секвенирование всего генома будет осуществляться поэтапно на национальном уровне для диагностики редких заболеваний в качестве «стандарта медицинской помощи», обеспечивающего эквивалентную помощь по всей стране.

Преимущества включают ускоренную диагностику для пациентов, снижение затрат на медицинские услуги, лучшее понимание причин, по которым они страдают от болезней для пациентов и их опекунов, и улучшение предоставления лечения ./p>

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *