Категории
Сменить пароль!
Сброс пароля!
Американские исследователи совершили прорыв, успешно осуществив полноценное секвенирование всего человеческого генома в рекордно короткие сроки — всего за четыре часа. Полный цикл, от взятия образца до выдачи заключения, занял менее семи часов. Это открывает невиданные перспективы для быстрой генетической диагностики в критических ситуациях.
Американские исследователи обнародовали результаты успешного эксперимента по скоростному "прочтению" полного генома человека в клинической обстановке. Процесс секвенирования занял примерно четыре часа, а полный цикл, начиная с получения образцов и заканчивая выдачей заключения, в самом оперативном случае уложился менее чем в семь часов. По заверениям авторов, это беспрецедентные показатели. Статья с подробным описанием разработки была опубликована в авторитетном The New England Journal of Medicine.
Оперативная генетическая диагностика всё шире применяется в лечении неотложных состояний, в первую очередь в отделениях интенсивной терапии для новорождённых. Многие терапевтические решения требуют принятия в течение нескольких часов, тогда как текущие методы полногеномного секвенирования занимают дни или даже недели. Принципиальная возможность быстрого "прочтения" генома за короткий срок уже была продемонстрирована, однако существующие технологии трудно применимы в повседневной клинической практике. Главным препятствием остаётся ограниченный доступ к комплексному циклу работы над секвенированием, дающему возможность максимизировать скорость и экономическую эффективность.
Для решения этой проблемы специалисты компании Stratos Genomics (подразделение Roche) разработали технологию секвенирования за счёт расширения (sequencing by expansion, SBX). Метод заключается в синтезе полимера, использующего исследуемую ДНК в качестве шаблона. Полученный полимер в десятки раз превосходит по размеру исходную молекулу и легко поддаётся анализу. Последовательности данного полимера (экспандомера, Xpandomer) считываются с помощью нанопорового секвенирования.
Такой подход даёт возможность осуществлять обработку данных почти в режиме реального времени, масштабировать небольшие наборы образцов, ускорять процессы распознавания азотистых оснований, формирование комплементарных "прочтений" и выравнивания генома, формируя бинарную карту практически сразу по окончании секвенирования. Выявление всевозможных вариантов также существенно ускорено, занимая не более получаса с момента создания бинарной карты.
Команда специалистов Бостонской детской больницы с сотрудниками компаний Broad Clinical Labs и Roche Sequencing Solutions выполнили пилотный эксперимент по применению технологии секвенирования путём расширения на базе отделения интенсивной терапии новорождённых. В течение трёх недель с помощью этого метода было "прочитано" и проанализировано 15 геномов человека (по одному-два в день): три эталонных образца из Национального института стандартов и технологии, пять ретроспективно — пациентам, которым проводили секвенирование ранее, и семь проспективно — пациентам отделения. Образцы последних семи младенцев были проанализированы параллельно в сертифицированной независимой лаборатории, результаты полностью совпали.
В среднем на определение вариантов в геномной ДНК уходило 4 часа 4 минуты (от 3 часов 57 минут до 4 часов 25 минут). Ввиду экспериментального характера исследования, полученные заключения не влияли на принятие клинических решений, так как планы ведения семи текущих пациентов были уже определены. У пяти из них результаты секвенирования были в пределах нормы, а у двоих — обнаружены генетические нарушения: несбалансированная транслокация между 10 и 14 хромосомами, повлёкшая за собой многочисленные аномалии, и патологический вариант гена KCNQ2, спровоцировавший тонические судороги. У обоих пациентов с выявленными генетическими дефектами результаты были получены значительно быстрее, чем это возможно при использовании классических методов.
Результаты пилотного эксперимента продемонстрировали, что секвенирование посредством расширения в условиях отделения интенсивной терапии новорожденных даёт возможность получать заключения в сроки, важные для принятия незамедлительных клинических решений.
Toward Same-Day Genome Sequencing in the Critical Care Setting
Комментарии (0)