当前位置:首页 > 技术交流 > 最新应用



技术交流

扫描二维码
或添加“GeneGroup003
获取更多更新资讯

商城订购

扫描二维码
或添加“基因商城(GeneMart)
手机下单,快人一步

售后服务

扫描二维码
或添加“GeneGroup005
获取更快速售后支持

国际罕见病日 | 罕见病研究,HiFi测序能缩短寻找答案的旅程吗?

版权所有,转载请联系基因市场部
2024-03-01

罕见病(Rare Disease),是指那些发病率很低的一类疾病,这些疾病往往是慢性的、严重的,甚至危及生命,是人类医学面临的最大挑战之一。尽管发病率低,但并不罕见。自2008年2月29日,欧洲罕见病组织发起了第一届“国际罕见病日”之后,每年二月的最后一天被定为“国际罕见病日”。


图片
根据美国国立卫生研究院(NIH)的数据,估计有7000种罕见病共同影响了全球3.5%至5.9%的人口,相当于2.63亿至4.46亿人。识别罕见病是最具挑战的方面之一,这对于给患者和家属提供诊断和未来可能的方向至关重要。这也是世界各地的罕见病研究人员正在研究如何更快地寻找到答案的原因。

罕见病的遗传学基础

图片
NIH目前估计,约80%的罕见病是遗传性的。位于荷兰奈梅亨的拉德堡德大学医学中心(Radboud University Medical Center,Radboudumc)的研究人员正在研究如何减少识别并命名一个人的罕见遗传疾病所需的时间。“我的研究重点是找到针对罕见遗传病患者的最佳分子诊断方法。我的最终目标是,它是一项快速的诊断,且以最小的侵入方式获得,但对我们的医疗系统又具有成本效益”---来自Radboudumc人类遗传学系和医疗创新研究所的Lisenka Vissers 解释说。Vissers 设想了一个场景,只需通过简单的血液检测就可以在不到一周时间内做出诊断。意识到无法实现基因诊断的人所面临的巨大困难,她一直致力于不懈地追求必要的工具、技术和方法,以帮助尽快加快诊断过程。

克服技术限制

“如今,大多数罕见遗传疾病患者已经可以通过‘one test’来实现诊断,如通过短读长的外显子组测序或基因组测序。这已经很好了,因为这些策略为大约30-40%的患者提供了基因诊断。然而,相当一部分患者需要不止一种基因检测,通常是按顺序进行的,这也增加了总体的诊断时间。此外,对于大多数患者来说,即便进行了所有的检测,致病原因仍不可捉摸。从研究的角度来看,我提出假设,要么是因为短读长测序技术的局限性无法确定致病原因,因此需要新的技术来解决; 要么是因为由于遗传变异的位置影响的是非编码序列,我们未能正确识别它们的致病性,需要后续更多功能性研究的推进来了解它们与疾病的相关性。”---Vissers 进一步解释说。

HiFi 测序的前景

Vissers和她在Radboudumc的团队是长读长测序技术的早期使用者,并且一直在用PacBio Sequel平台进行研究。Vissers表示:“在最初的研究中,我们测试了那些患有未确诊的遗传性神经发育障碍的受试者,我们已经看到了长读长测序技术的巨大潜力,因为我们现在能够在单次检测中测到部分之前用短读长测序无法获得的人类基因组序列,这些区域还包含了部分人类基因组中已经明确描述的已知致病基因。HiFi 测序已经再次改变了游戏规则——稳健检测(de novoSNV的准确性,加上PacBio Revio更高的通量,使得通过长读长测序对以往未发现的遗传变异的大规模研究成为可能”。


图片


拉德堡德大学医学中心的研究小组坚信,每一位有罕见遗传疾病的患者都应该能够接受一种可以在最短的时间内以最高的概率提供解释的检测。这一原则为他们正在进行的研究工作提供了动力,因为他们正在努力将这一愿望转化为现实。为了实现这一目标,他们启动了Nijmegen Revio-500 Study研究,这这标志着他们在致力于提高这些具有挑战性的疾病的潜在诊断研究能力方面迈出了重要一步。

Vissers早前曾表示:“在研究的第一部分,我们选取了100个先前用其他工作流程确定为致病原因的‘difficult’遗传。这里的“difficult指的是位于同源序列区域的变异,有假基因、重复扩增(更长的)、甲基化缺陷、倒位等。我们希望 HiFi 长读长基因组能成功检测这些变异,这样我们就可以证明这些基因组可以用来检测“以前我们无法识别的东西”。此外,我们希望可以证明,通过长读长基因组可以比通过常规工作流程获得更多的详细信息,如定相(phasing)信息及重复扩张区域精确的序列背景。在研究的第二部分,我们将使用的研究样本是那些已经用尽所有其他检测方法(包括短读长外显子和/或基因组和/或额外的靶向测序)后,其潜在的遗传致病原因仍然难以捉摸的样本,我们希望证明,使用HiFi长读长基因组可以识别之前没有识别的变异。这些潜在的发现将成为一个很好的激励因素,促使我们进一步开发未来的诊断工作流程。”


目前,Vissers和她的同事们即将完成初始阶段研究,已有一个重大发现: 95%的变异可以被有效识别。其中,87% 是通过现有的分析流程自动识别的,而剩下的7%需要手动处理,如检查对齐的reads。

这些经证明难检测的变异包括富含AG的重复序列扩增以及位于 Y 染色体和/或近端着丝粒短臂(p-arms)重复密集区域的变异。更令人兴奋的是,基于为了实现项目的第二个目标而开展的队列研究,研究团队已经有了第一个新的发现。伴随着对这一新发现,Vissers团队也给我们带来了一些惊喜。


“我们希望证明我们的假设,即HiFi测序能够取代我们目前的工作流程,同时也能够实现从研究走向提高诊断率。我们已经能够从一次运行中产生如此高质量的数据,而且非常轻松地就能检测到这些变异,这让我感到非常惊讶”---Vissers说。

基于目前的初步结果,Vissers和她的团队“已经相信HiFi reads能够取代目前用于基因组更复杂区域的变异检测的多种基因检测及工作流程。在我们的研究中,我们下一步将进一步探索,HiFi基因组测序在未来的常规诊断检测中如何定位,以及哪些检测有可能被HiFi测序所取代。”

往期链接:

Iso-Seq助力罕见病异构体特异性表达分析

HiFi测序揭秘串联重复序列!

基因有限公司作为PacBio公司中国区合作伙伴,自2011年以来将PacBio第三代单分子实时测序技术引入国内,一直为国内用户提供专业的三代测序系统的安装培训,技术支持,应用培训与售后维护工作,赢得客户的一致好评与信任。基因有限公司将一如既往的支持越来越多的PacBio用户。


图片

关于基因

基因有限公司成立于1992年,是一家提供生命科学科研仪器、试剂耗材和技术服务的综合服务商。基于“Gene Brightens Every Life • BioTech Connects the World”——“基因燃亮生命 • 生物技术连接世界”的愿景,专注于生命科学领域前沿技术的引进和推广,致力于推动该领域国内科研机构硬件水平及实验方案的革新与升级。同时,公司也一直致力于自主品牌的科研设备的研发与生产,拥有一系列通用性强、互补性高的自主品牌产品。

基因的服务网络遍及全国各地十多个大中城市,拥有包括仪器销售,试剂销售,市场与技术支持,维修,客服,物流等多个部门组成的完整服务体系。

我们希望通过不懈努力,为您的成功铺路搭桥,也为中国的生命科学事业赶超世界先进水平尽一己之力。欲了解更多信息,请访问www.genecompany.cn

图片




欢迎关注我司“基因快讯”与“基因售后服务”官方微信

沪公网安备 31011202014103号

沪ICP备2022000693号-1