Исследователи разработали новый метод диагностики носительства мутаций, приводящих к спинально-мышечной атрофии (СМА), используя скрининг, посредством технологий секвенирования нового поколения.
Эту технологию можно с легкостью включить в текущие скрининговые программы секвенирования нового поколения, анализирующие сотни генов, которые участвуют в развитии тяжелых детских болезней. Имея статус редкого (орфанного) заболевания, СМА по-прежнему является одной из наиболее распространенных генетических причин детской смертности.
Секвенирование нового поколения — техника определения нуклеотидной последовательности ДНК и РНК для получения формального описания её первичной структуры. Технология методов секвенирования нового поколения (СНП) позволяет «прочитать» единовременно сразу несколько участков генома, что является главным отличием от более ранних методов секвенирования. СНП осуществляется с помощью повторяющихся циклов удлинения цепи, индуцированного полимеразой, или многократного лигирования олигонуклеотидов. В ходе СНП могут генерироваться до сотен мегабаз и гигабаз нуклеотидных последовательностей за один рабочий цикл.
Один из 60 взрослых является носителем мутантного гена, в связи с чем существует риск рождения ребенка со СМА, в случае, если второй партнер, к несчастью, тоже является носителем. Американский колледж медицинской генетики и геномики рекомендует проходить тестирование на носительство гена, приводящего к СМА, и выявление пар с риском рождения ребенка со СМА. Однако в настоящее время скрининг на носительство мутантного гена зависит от методов, которые, несмотря на их точность, не так легко включить в скрининговые программы, определяющих множество заболеваний.
Новое исследование под названием «Подтверждение высокой точности метода секвенирования нового поколения, для обнаружения носителей спинальной мышечной атрофии среди участников 3 фазы проекта 1000 геномов» и опубликованы в журнале по редким заболеваниям и медицинской генетике BMC Medical Genetics, после того, как были подвергнуты анализу образцы, взятые у 56 здоровых добровольцев, наряду с носителями СМА. Команда также проанализировали 2051 ранее опубликованных результата секвенирования генома, взятых из проекта, известного, как «проект 1000 геномов».
Сравнивая полученные результаты с результатами старого, точного метода кПЦР, команда наблюдала полное соответствие между этими двумя методами. Авторы исследования, Джессика Л. Ларсон и ее коллеги из компании GenePeeks, в сотрудничестве с Принстонским университетом, утверждают, что новый метод также имеет дополнительные преимущества.
Используя передовую вычислительную модель, им удалось измерить вероятность носительства с помощью непрерывной шкалы, что дает более конкретные прогнозы относительно риска СМА для будущих детей.
Однако данная технология менее чувствительна к образцам секвенирования следующего поколения более низкого качества, а также, как и в случае с данными методами, она не дает возможности идентифицировать людей, у которых две копии SMA1 в одной хромосоме, и ни одной копии в другой.
Трудности подобного рода характерны для скрининга на носительство мутаций, приводящих к СМА. Люди, как правило, имеют две почти идентичные копии «гена жизнеспособности моторного нейрона» (SMN) — дефектного гена, ответственного за СМА. SMN1 является функциональным геном, в то время как ген SMN2 есть источником очень низкого уровня белка.
Гены иногда дублируются, так что человек может иметь 2-4 (и более) копий гена SMN2, что приводит к различным клиническим проявлениям СМА. Следовательно, человек может иметь различные комбинации копий SMA1 и SMA2 на двух хромосомах.
Авторы исследования утверждают, что этот вопрос можно решить с помощью расширения метода, охватив уже известные мутации ДНК, которые находятся в непосредственной близости от SMA1, используя их в качестве маркеров, в объяснении, представленном в более раннем исследовании таких носителей SMA.
Источник: Семьи СМА