新技术：一次性测序400项遗传疾病
研究人员们已经开发出一种新的测试，可以同时检测与400多种与严重疾病有关的基因突变。这项测试被证明具有高准确率，而其最初目的是筛查那些未来的父母是否有与罕见遗传性疾病相关的基因突变。
发现病变：这张DNA序列图中间的白色柱揭示了基因组上四个字母的缺失，这与一种叫做Lesch-Nyan综合症的疾病相关。这种疾病在婴儿期发作，造成严重的心理和生理问题。来源：斯蒂芬.金斯莫尔
多亏了廉价的测序技术，科学家们的目标是提供只需几百美元的检测，成本与目前已有的检测单一疾病或少数几种疾病的测试费用相似。
“我们希望这项检测可以像家族性黑朦性痴呆（Tay-Sachs）疾病和囊性纤维化（cystic-fibrosis）的测试一样被使用，”斯蒂芬·金斯莫尔（Stephen Kingsmore）说，他是国家基因组资源中心的首席科学官，也是这项研究的资深作者。家族性黑朦性痴呆是一种罕见的遗传疾病，在婴儿期发作，通常在出生后头几年就会致命。“与家族性黑朦性痴呆症斗争了四十年的经验几乎在北美洲根除了这种可怕的疾病，”他说。“这指的是大规模范围的。”
这项新测试读取了超过7000块不同DNA片段上的大约2百万字母序列，目的是探测出与所谓“隐性孟德尔遗传疾病”有关基因上的突变，这些疾病也包括囊性纤维化和家族性黑朦性痴呆症。继承了两个基因突变副本的人肯定会发生病变，而只有一个副本的人则不会发病。这些疾病往往在生命早期就发作，导致严重的后果，包括严重残疾和死亡。虽然，这些疾病从个例上来说是罕见的，合在一起，它们约占婴儿死亡率的20%。
针对即将为人父母的受众进行的这些突变测试可以帮助他们预防这些疾病的发生，或做出相应计划。配偶双方都携带某一特定疾病相关基因突变，可以选择领养、进行体外受精卵基因测试、或做产前检查并终止受影响的妊娠。
虽然已有超过1000个基因被证实了与隐性孟德尔遗传疾病有关，这些试验现在还只能对最常见的疾病（例如，囊性纤维化）为未来的父母做筛查，并主要提供给高危种群的家长。例如，德系犹太人具有携带家族性黑朦性痴呆突变的特别危险。
“能够筛选400多个罕见情况，是一个很重要的进步，” 艾瑞克·托波尔（Eric Topol）说，他是斯克里普斯转化科学研究所（Scripps Translational Science Institute）的所长，并没有参与这项研究。“我们至今还没有与之相近的技术。”
广泛基因筛选的主要障碍一直是成本问题，大多数临床诊断试验中使用的DNA测序都很昂贵。金斯莫尔和合作者们凭借最新的测序技术优势，可以更快更便宜地测试大量DNA序列。这项技术已经改变了遗传学的研究，但其用于医疗应用却一直很缓慢。
“一个巨大的问题是，它是否强大到足以应用到人体临床试验，”金斯莫尔说。根据他的发现，答案是肯定的。这项成果发表周三的《科学转化医学》（Science Translational Medicine）杂志上。当与另一种技术 —— 微阵列技术，用于检测特定的基因突变 —— 相比较时，以基于测序的方法准确率是99.98%。而对100位已知突变的病人进行的后续DNA测试中，准确率是百分之百。（实际上，金斯莫尔的研究小组发现，一些原始样本被错误地分了类。）
与微阵列技术相比，基于测序的测试优势是，前者只能探测到已知的基因突变，而测序则可以发现任何疾病相关基因的变异，即使它从未被发现过。（对于某些疾病，几种常见的基因突变占了这些疾病的大多数病例，但对于其它疾病，许多不同类型的突变都会破坏相关基因。）去年，由一家新创公司推出的一项全面筛检试验 —— 被称为Counsyl测试 —— 只能测出已知的突变。这是个问题，金斯莫尔说，因为“我们没有一个好的、针对大多数疾病的突变目录。”
为了开发这项新测试，研究小组改良了现有技术，通过将互补DNA链段与研究区域结合，选择出基因组的相关部分，将它们提取进入一种DNA汤中。接着，他们用Illumina公司的测序技术，对提取出的DNA进行分析。自从提交了他们的论文之后，研究人员们已经将扫描突变测试扩大到了600多个不同条件的突变。
金斯莫尔说，这些测试目前的价格是618美元，不包括任何与商业化有关的费用。他预测，两年之内费用将会降下来。他的机构是一个非营利组织，靠着来自一家病人倡导组织的资金，开发了这项技术，他们的目标是提供500美元的测试，价格与目前其他机构的测试费用看齐。
“测序的快速进步使人们有可能在可控的成本下，收集到大量的测序资料，”亚瑟·博德特（Arthur Beaudet）说，他是贝勒医学院（Baylor College of Medicine）分子与人类遗传学系主任，没有参与这项研究。“而且，它很有可能会越来越便宜。”
这项测试尚未提供给即将为人父母的配偶。研究人员们现在已经开始在临床实验室中测试这项技术，这是获得
