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Greenwood遗传学中心:揭秘未解之病

一家具有前瞻性的组织正在通过全基因组测序,让更多的患者更快地获得罕见遗传病诊断。

Greenwood遗传学中心:揭秘未解之病
Mike Friez博士(左二)是Greenwood诊断实验室负责人。Greenwood分子诊断实验室的其他人员还包括副主管Fatima Abidi博士、副主管Raymond Caylor博士以及首席主管Jennifer A. Lee博士(从左至右)。
2022年11月3日

新一代测序(NGS)技术出现之前,患有罕见和未诊断遗传病的儿童及其家属常常需要经历数年时间才能确诊。NGS可提供全面、无偏差的信息,帮助数千名罕见病患者确定病因,为临床医生、患者及其家属开展进一步治疗提供必要信息。

在南卡罗来纳州,Greenwood遗传学中心引领了技术应用潮流。该非营利组织成立于1974年,在全美设有五个实验室,致力于开展基因筛查、临床护理和科学教育。Greenwood十分关注患有遗传病和癌症的成年患者,其重点关注对象还包括患有罕见小儿残疾的儿童。

1998年,Greenwood诊断实验室主任Michael Friez便加入该中心,在一线见证了基因组学的演变。他说:“研究生毕业后,我来到Greenwood开展临床分子研究。当时,中心刚刚购入第一台单毛细管桑格仪器。到2009年,我们购入了第一台新一代测序仪。多年来,引入的这些技术和仪器发挥了极大的作用。”

与因美纳的长期合作
几年来,Greenwood一直使用靶向基因panel。然而,由于其患者的遗传疾病类型各异,该团队在2014年开始采用全外显子组测序(WES,只读取基因组的基因编码区)。在判断疾病的致病性变异时,WES可以提供更高的清晰度。在随后的几年里,全基因组测序(WGS)变得越来越普及,且更具成本效益,也使他们有机会对更全面的全基因组分析开展内部测试、整合和验证。2021年,Greenwood采取了进一步行动,启动了他们的WGS计划。

随着数据解决方案等新技术的出现,Greenwood率先将技术转移到线上。该中心是早先采用人工智能(AI)技术的机构,这项技术使其周转时间缩短了75%。

Friez表示:“我们采用集成式工作流程开展所有比对和二次分析。借助AI技术进行二级分析,让我们能够按照相关性对变异进行排序,以供进一步审查。”该集成式工作流程适用于从湿实验室到干实验室的各种环境,包含信息学解决方案和AWS上的云扩展功能,可简化实验室操作,并为其发展提供支持。

甲基化之谜
近年来,Greenwood一直与EpiSign合作破译甲基化。

十多年前,Greenwood开始涉足表观遗传学研究,其初衷是为了明确异常甲基化和自闭症之间的联系。2019年,Greenwood以及位于安大略省伦敦市的伦敦健康科学中心(London Health Sciences Centre)采用EpiSign技术分析甲基化模式,明确具有未知重要性的变异。

Friez表示:“我们是美国唯一一家提供这种临床检测的实验室。该检测涵盖了约130种疾病,并且我们仍在努力鉴定更多新的特征。”

治疗差距
虽然基因组技术可以为患者及其家人解答重要困惑,但在罕见病患者的疗法选择方面仍存在不足。对于大约8,000种罕见病,获得批准的疗法仅有几百种。“在可行性疗法探索方面,进展缓慢,”Friez说,“基因疗法和相关方法的发展速度并没有达到人们的预期。一旦我们做出诊断,接下来的工作就是:“如何提高患者的生活质量?我们能否让他们参加临床试验?”

整个机构的人员都抱有这种想法。尽管他们已经取得多次成功,Friez表示,Greenwood团队总是会思考“自己能为患者再做些什么”并且寻找新的可能方案。Friez补充道:“为了应对罕见病患者诊断和治疗选择的挑战,我们将继续努力,不断找寻新的角度,利用技术来揭秘未解之病。”

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