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罕见病全基因组测序

全面的罕见病检测

全基因组测序为罕见遗传病的诊断提供极大的可能性

WGS在罕见病领域的优势

与其他基因检测方法相比,全基因组测序(WGS)在罕见病领域具有三个主要优势:

  1. 有望提高诊断率
  2. 操作更高效高
  3. 成本更低

全基因组测序这种全面的检测方法可在一次测定中检测多种变异类型,这对罕见病患者非常重要。1–8在一项大型随机对照试验中,WGS对新生儿重症监护患者和儿科重症监护患者的中位诊断时间是13天,而标准检测的中位诊断时间是107天。9

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罕见病病例有许多不同的变异类型

在Illumina Clinical Services Laboratory进行的WGS检测仅能代表参加特定疾病临床试验或慈善活动的人。因此,此处的百分比可能不是标准实验室中常见的百分比。此数据基于669个案例。

WGS可帮助终结罕见病患者的诊断煎熬

对罕见病进行全基因组测序可以帮助医生快速诊断遗传病,帮助患者家庭避免漫长的诊断过程。在所有基因组检测方法中,WGS提供了极高的确诊可能性。10无论是在其他方法未覆盖区域,还是在其他方法能够靶向的区域,它都能提供极高的人类基因组覆盖度。11,12 一线应用的增加表明,该方法能减少不必要的反复检测,缩短在NICU的停留时间。13,14

WGS还能影响患者的护理。 据报道,在接受WGS诊断的儿科门诊患者中,有49–75%的患者的管理出现了的变化。15,16

扩大WGS在罕见病领域的应用

医疗基因组计划的目标是通过发表优良实践在遗传病诊断领域普及高质量的WGS。

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WGS鉴定罕见病病因

结束Sawyer长达八年的诊断煎熬

Sawyer一出生就被送进了NICU,但他和他的家人离开医院时并没有得到诊断结果。 接下来的8年里,他接受过靶向测序、染色体芯片分析(CMA)和全外显子组测序测试,但全都以失败告终。最终,全基因组测序鉴定出了导致Sawyer患病的TRIP12变异。

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Sophia十年的诊断历程

Sophia在七年间经历过数十位专家的诊断、多次遗传检测和MRI,她和她的家人已经精疲力尽,但还是没有得到结论。两年后,WGS帮助Sophia的治疗团队鉴定出了WDR45基因突变,并诊断出她患有β-螺旋桨蛋白相关神经退行性病变(BPAN)。

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在线课程: 罕见病的临床研究测序

本课程简要介绍了儿童罕见病、可用的测试选项以及基因组测序的临床实施。 该课程也许能为实验室供应商、医护人员、医疗保健组织以及对其他对罕见病人群基因组学感兴趣的人提供相关信息。本课程来源于Illumina的教育资助。

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听听专家对罕见病WGS的看法

罕见病临床WGS的标准化

多伦多儿童医院的Christian Marshall博士介绍了实验室和临床最佳实践如何支持全基因组测序诊断遗传病。

WGS与诊断煎熬的终结

杜克大学的Vandana Shashi博士和未确诊疾病网络的Kimberly LeBlanc讲解了WGS如何缩短罕见病患者的诊断旅程。

危重病儿童的快速全基因组测序

拉迪儿科基因组学与系统医学研究所的Shimul Chowdhury博士介绍了快速WGS如何帮助确定儿童罕见病的病因。

罕见病相关新闻

一项研究评估了WGS对于疑似患有罕见病的新生儿的检测能力

NICUSeq是一项多中心研究,旨在评估WGS能否改变急性病新生儿的临床管理。

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对加州NICU内的婴儿进行全基因组测序

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LeukoSEQ评估了将测序作为罕见病诊断工具的潜力

LeukoSEQ是一项临床试验,旨在评估全基因组测序作为脑白质病一线诊断工具的潜力。

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特色罕见病WGS相关文献

医疗基因组计划(Medical Genome Initiative)为罕见病病例提供WGS指导

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将WGS作为墨西哥畸形形态学诊所的一线检测工具

对于资源匮乏地区的患者,诊断过程通常会被延长。 在本文中,作者讲述了将WGS介绍给这些患者所带来的影响。

参考文献
  1. Lionel AC, Costain G, Monfared N, et al. Improved diagnostic yield compared with targeted gene sequencing panels suggests a role for whole-genome sequencing as a first-tier genetic test. Genet Med. 2017; Aug 3. doi: 10.1038/gim.2017.119.
  2. Sanghvi RV, Buhay CJ, Powell BC, et al. Characterizing reduced coverage regions through comparison of exome and genome sequencing data across 10 centers. Genet Med. 2018;20(8):855-866. doi:10.1038/gim.2017.192
  3. Dolzhenko E, van Vugt JJFA, Shaw RJ, et al. Detection of long repeat expansions from PCR-free whole-genome sequence data. Genome Res. 2017;27(11):1895-1903. doi:10.1101/gr.225672.117
  4. Gross A, Ajay SS, Rajan V, et al. Copy number variants in clinical WGS: deployment and interpretation for rare and undiagnosed disease. Genetic Med. 2019;21(5):1121-1130.
  5. Alfares A, Aloraini T, Subaie LA, et al. Whole-genome sequencing offers additional but limited clinical utility compared with reanalysis of whole-exome sequencing. Genet Med. 2018;20(11):1328-1333. doi:10.1038/gim.2018.41
  6. Lindstrand A, Eisfeldt J, Pettersson M, et al. From cytogenetics to cytogenomics: whole genomes sequencing as a first-line test comprehensively captures the diverse spectrum of disease-causing genetic variation underlying intellectual disability. Genome Med. 2019;11(1):68.
  7. Chen, X, Sanchis-Juan, A., French, CE et al. Spinal muscular atrophy diagnosis and carrier screening from genome sequencing data. Genet Med. 2020; 22:945–953. https://doi.org/10.1038/s41436-020-0754-0
  8. Chen X, Schulz-Trieglaff O, Shaw R, et al. Manta: rapid detection of structural variants and indels for germline and cancer sequencing applications. Bioinformatics. 2016;32(8):1220–1222. http://doi.org/10.1093/bioinformatics/btv710.
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  10. Clark, M.M., Stark, Z., Farnaes, L. et al. Meta-analysis of the diagnostic and clinical utility of genome and exome sequencing and chromosomal microarray in children with suspected genetic diseases. npj Genomic Med. 2018;3:16. https://doi.org/10.1038/s41525-018-0053-8
  11. Meienberg J, Bruggmann R, Oexle K, Matyas G. Clinical sequencing: is WGS the better WES? Hum Genet. 2016;135(3):359-362. doi:10.1007/s00439-015-1631-9
  12. Belkadi A, Bolze A, Itan Y, et al. Whole-genome sequencing is more powerful than whole-exome sequencing for detecting exome variants. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Apr 28;112(17):5473-8. doi: 10.1073/pnas.1418631112
  13. Farnaes L, Hildreth A, Sweeney NM, et al. Rapid whole-genome sequencing decreases infant morbidity and cost of hospitalization. NPJ Genom Med. 2018;3:10. Published 2018 Apr 4. doi:10.1038/s41525-018-0049-4
  14. Stark Z, Lunke S, Brett GR, et al. Meeting the challenges of implementing rapid genomic testing in acute pediatric care. Genet Med. 2018;20(12):1554-1563. doi:10.1038/gim.2018.37
  15. Scocchia A, Wigby KM, Masser-Frye D, et al. Clinical whole genome sequencing as a first-tier test at a resource-limited dysmorphology clinic in Mexico. NPJ Genom Med. 2019;4:5. Published 2019 Feb 14. doi:10.1038/s41525-018-0076-1
  16. Bick D, Fraser PC, Gutzeit MF, et al. Successful application of whole genome sequencing in a medical genetics clinic. J Pediatr Genet. 2016;6(2):61-76.