全程導醫(yī)網 健康焦點：12月28日，《美國科學院院刊》在線發(fā)表北京大學謝曉亮、喬杰、湯富酬團隊最新研究成果。該項研究在國際上首次建立了一種全新的植入前胚胎遺傳學診斷方法——高通量測序同時檢測突變位點、染色體異常以及連鎖分析(簡稱MARSALA)，可以在早期胚胎階段對各種單基因遺傳疾病和染色體疾病同時進行精確診斷，以避免嚴重遺傳病患兒的出生。
作為植入前胚胎遺傳學診斷的新方法，MARSALA技術關鍵的創(chuàng)新點是，在單細胞水平上，通過一步高通量測序，即可檢測致病基因突變位點和全基因組范圍染色體異常，同時完成高精度連鎖分析，全面提高診斷的覆蓋面和精準性。
染色體數量異常會導致染色體疾病。如每個細胞中21號染色體額外增加一個拷貝，變成3個拷貝，即會導致唐氏綜合征。而60億個堿基中任意一個堿基的改變(取代、缺失或者插入新的堿基)，都可能會改變基因組中編碼的遺傳信息，導致機體不能正常運行，從而發(fā)生遺傳疾病。遺傳疾病通常很難治愈，避免患兒出生是目前降低遺傳疾病發(fā)生率的最有效途徑。常規(guī)的產前診斷需要在孕12周左右進行絨毛穿刺，或在孕中期18周左右進行羊水穿刺和遺傳分析，一旦確診遺傳疾病，選擇終止妊娠將給孕婦及家庭帶來巨大痛苦。
植入前胚胎遺傳學診斷是一種在胚胎著床前就進行遺傳診斷的技術，面臨的最大挑戰(zhàn)是每個胚胎能用于醫(yī)學檢測的細胞數量極少，通常只有1個～5個細胞，以至于無法對其直接進行后續(xù)的遺傳分析。對這極少量細胞的遺傳物質進行數十萬倍的擴增，是遺傳分析必須首先解決的問題。擴增過程中出現的任何問題，如有些堿基未被擴增出來或擴增失誤等，均會導致診斷錯誤。
目前臨床上常用的胚胎診斷方法，在準確性、可操作性、診斷成本等方面均有局限性。北京大學研究團隊建立的MARSALA方法不僅能精確診斷單基因遺傳病，還能同時精準篩查染色體異常。其次，因致病突變位點序列信息可被讀取至少數千次，所以結果比傳統(tǒng)的診斷方法更加直觀、可靠。此外，還能進行多重校驗，全方位降低因突變位點擴增和測序錯誤以及樣品交叉污染等帶來的問題，大大提高診斷的精確度和可靠性。利用MARSALA進行胚胎診斷，在基因組兩倍覆蓋度的測序深度下(2X)就能滿足所有分析需求，成本大大降低。該方法對各種遺傳病患者家系的兼容性高。只要有試管嬰兒夫婦的標本，即可進行胚胎的精確診斷。
該項研究詳細介紹了兩個診斷成功的病例。一個是常染色體顯性遺傳疾病，單個堿基缺失致移碼突變導致多發(fā)性骨軟骨瘤，其后代無論男孩女孩均有50%的患病風險。另一例是X染色體連鎖的隱性遺傳疾病外胚層發(fā)育不良，單個堿基發(fā)生替換突變，后代若為男孩，則有50%的幾率患病;若為女孩，有50%的幾率成為遺傳疾病攜帶者。北京大學團隊利用MARSALA方法，對胚胎進行了遺傳學診斷，對突變位點及染色體情況均進行了診斷，幫助兩對夫婦得到了健康的后代。目前，兩名嬰兒都已滿1歲。
據介紹，北京大學生物動態(tài)光學成像中心謝曉亮教授、北京大學第三醫(yī)院喬杰教授、北京大學生物動態(tài)光學成像中心湯富酬研究員為論文共同通訊作者，北京大學第三醫(yī)院副研究員閆麗盈博士和北京大學生物動態(tài)光學成像中心副研究員黃蕾博士、博士后許麗婭為論文并列第一作者，億康基因科技有限公司合作參與了此項研究。
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