Górna linia

Program w Wielkiej Brytanii – podobny do programu uruchomionego jesienią ubiegłego roku w Nowym Jorku – rozpocznie w tym roku sekwencjonowanie genomu 100 000 dzieci, aby dowiedzieć się, czy badanie przesiewowe noworodków pod kątem szerokiego zakresu schorzeń jest korzystne, ale niektórzy eksperci uważają, że praktyka ta może okazać się nieetyczna.

Kluczowe fakty

Kluczowe tło

W Wielkiej Brytanii stosuje się ustandaryzowane badanie krwi z nakłucia pięty u noworodków w wieku około pięciu dni, które wykrywa dziewięć rzadkich schorzeń, takich jak anemia sierpowata, mukowiscydoza, dziedziczne choroby metaboliczne i wrodzona nadczynność tarczycy. W Stanach Zjednoczonych wszystkie stany wymagają, aby noworodki przeszły badania przesiewowe pod kątem kilkudziesięciu zaburzeń genetycznych, metabolicznych i rozwojowych, w tym fenyloketonurii, niedokrwistości sierpowatej, krytycznej wrodzonej wady serca i utraty słuchu — badane zaburzenia różnią się w zależności od stanu. Sekwencjonowanie genomowe oferuje rozszerzone, bardziej zaawansowane badanie przesiewowe niż testy nakłucia pięty, ale nie jest pozbawione kontrowersji.

Główni krytycy

Raport Hastingsa, recenzowane czasopismo, które badało kwestie etyczne w medycynie, zauważyło w 2018 r., że ponieważ wiele chorób genetycznych jest nieuleczalnych, a konsekwencje zdrowotne wielu mutacji są nieznane, należy zachować ostrożność przed szerokim wdrożeniem genomicznych badań przesiewowych, odnotowując dowody na to, że data „nie obsługuje sekwencjonowania całego genomu wszystkich dzieci po urodzeniu”. Obawy wzrosły po części dlatego, że chociaż pacjent może mieć określony gen lub mutację genu, nie gwarantuje to, że rozwinie się u niego choroba, zgodnie z US Library of Medicine. Ponieważ sekwencjonowanie genomu może testować tysiące warunków, niektórzy członkowie społeczeństwa obawiają się, że dostęp do wszystkich potencjalnych zagrożeń dla zdrowia (nawet jeśli nie wystąpią) byłby szkodliwy, zgodnie z informacjami zwrotnymi z raportu z ustaleń Genomics England. Frances Flinter, profesor genetyki klinicznej i bioetyk pracujący dla NHS, obawia się, że tego typu badania mogą być „krokiem w nieznane”. „Nie wolno nam ścigać się w korzystaniu z tej technologii, zanim zarówno nauka, jak i etyka nie będą gotowe” – powiedziała w oświadczeniu dla Science Media Center (niezależnego biura prasowego utworzonego na podstawie raportu brytyjskiego parlamentu). „Ten program badawczy może dostarczyć nowych i ważnych dowodów w obu przypadkach. Mamy tylko nadzieję, że pytanie, czy w ogóle powinniśmy to robić, jest nadal otwarte”.

Kiedy odbywa się badanie genomu?

Sekwencjonowanie całego genomu jest zwykle stosowane, gdy panel genów lub test pojedynczego genu nie daje jasnej diagnozy. Według Yale Medicine sekwencjonowanie całego genomu może pomóc lekarzom zidentyfikować opóźnienia w nauce i niepełnosprawność intelektualną oraz dokładnie przeanalizować geny pacjenta pod kątem wskaźników zdrowotnych lub mutacji. Sekwencjonowanie genomu może zdiagnozować większość z ponad 6000 zaburzeń wymienionych w bazie danych Online Mendelian Inheritance in Man (katalog zasad mendlowskich sprzed dziesięcioleci stworzony przez biologa Gregora Mendla, cechy i zaburzenia). Ponieważ większość badanych chorób jest albo rzadka (mniej niż 2000 zgłoszonych przypadków żywych urodzeń), albo bardzo rzadka (mniej niż 100 osób zdiagnozowanych w historii medycznej), zgodnie z badaniem opublikowanym w Dziennik Kanadyjskiego Stowarzyszenia Medycznego.

Zaskakujący fakt

5-tygodniowe niemowlę zostało przywiezione do Szpitala Dziecięcego Rady w San Diego w październiku 2022 r., ponieważ nie przestawało płakać. Po tym, jak tomografia komputerowa wykazała nieprawidłowości w mózgu, zespół przeprowadził na nim sekwencjonowanie genetyczne i znalazł mutację powodującą poważne zaburzenie metaboliczne witaminy B. Mieszanka niemowlęca została wzbogacona o potrzebne witaminy, a jego stan ustąpił, zgodnie z raportem opublikowanym w The New England Journal of Medicine. Naukowcy uważają, że mógł to być ten sam stan, który doprowadził do śmierci jego młodszej siostry 10 lat wcześniej, kiedy testy genetyczne nie były tak zaawansowane.

Obawy dotyczące prywatności

Ponieważ zasady dotyczące sekwencjonowania genomu są bardzo nieuregulowane, według czasopisma American Association for the Advancement of Science Nauki i Dyplomacji, wzrosły obawy dotyczące prywatności. Dane genetyczne mogą nie tylko dać wgląd w to, kim jest pacjent, ale mogą również dać wgląd w jego krewnych. Wiadomo, że organy ścigania korzystają z witryn genealogicznych do identyfikowania podejrzanych o popełnienie przestępstwa. Na przykład podejrzany o zabójstwo studentów w Idaho w 2022 r. został zidentyfikowany, gdy policja przesłała DNA znalezione na miejscu zbrodni do baz danych DNA, takich jak GEDmatch i Ancestry. Ponieważ jeden z członków rodziny podejrzanego zdał egzamin genealogiczny, organy ścigania były w stanie połączyć się ze względu na ich wyniki. Zgodnie z polityką firmy Ancestry firma nie przekazuje danych klientów dobrowolnie, chyba że wymaga tego „ważna procedura prawna”, na przykład nakaz lub wezwanie do sądu. 23andMe, inna popularna witryna genealogiczna, prowadzi raport przejrzystości, który twierdzi, że otrzymał 11 rządowych żądań danych dotyczących 15 klientów w okresie od 2015 r. do połowy stycznia, ale za każdym razem odmawiał. Chociaż NIH przechowuje dane genomowe jako niemożliwe do zidentyfikowania, zgodnie ze standardową medycyną, w połączeniu z innymi publicznymi źródłami danych dane genomowe można ponownie zidentyfikować: naukowcy mogą porównać oddzielny materiał z danymi genomowymi i dowiedzieć się, do której osoby należą anonimowe dane Do.

Duża liczba

100 milionów dolarów. Tyle kosztowało sekwencjonowanie genetyczne w 2003 roku. Z biegiem czasu cena drastycznie spadła, do nieco poniżej 10 000 dolarów w 2013 roku, a następnie do mniej niż 1000 dolarów dzisiaj, według National Institute of Health’s National Human Genome Research Institute.

Jak działa testowanie genomu

Wszystkie organizmy mają unikalny genom (lub kod genetyczny) składający się z zasad nukleotydowych (oznaczonych jako A, C, T lub G). Kiedy kolejność tych zasad zostanie odkryta poprzez sekwencjonowanie, określany jest unikalny wzór DNA organizmu. Istnieją cztery rodzaje testów genomu molekularnego. Ukierunkowane testy pojedynczego wariantu wyszukują określony wariant w jednym genie, testy pojedynczego genu wyszukują wszelkie zmiany genetyczne w jednym genie, testy panelu genów wyszukują więcej niż jedną zmianę genetyczną w jednym genie, a sekwencjonowanie całego genomu analizuje większość DNA pacjenta w celu znalezienia wszystkie odmiany genetyczne. Badanie przeprowadzone w Wielkiej Brytanii wykorzystuje sekwencjonowanie całego genomu, a według Centrum Kontroli i Zapobiegania Chorobom proces obejmuje następujące kroki:

1. cięcie DNA: Naukowcy tną DNA za pomocą nożyczek molekularnych na małe kawałki wystarczająco małe, aby mogła je odczytać maszyna do sekwencjonowania.
2. Kod kreskowy DNA: Podobnie jak kody kreskowe w sklepach spożywczych identyfikują produkt, fragmenty kodów kreskowych DNA (małe fragmenty znaczników DNA) są dodawane, aby dowiedzieć się, które fragmenty wyciętego DNA należą do której bakterii.
3. Sekwencjonowanie DNA: Następnie naukowcy łączą kod kreskowy DNA z wielu bakterii i umieszczają je w sekwenatorze DNA. Maszyna sekwencera identyfikuje zasady A, C, T i G, które tworzą każdą sekwencję bakteryjną. Następnie sekwencer używa kodów kreskowych, aby śledzić, które bakterie należą do której bazy.
4. Analiza danych: Na koniec naukowcy używają narzędzia do analizy komputerowej, aby porównać sekwencje różnych bakterii i znaleźć między nimi różnice. Liczba różnic mówi naukowcom, jakie jest prawdopodobieństwo, że bakterie pochodzą z tej samej epidemii i jak blisko są spokrewnione.

Dalsza lektura

W Wielkiej Brytanii zsekwencjonowano genomy 100 000 noworodków. Może to mieć duże implikacje dla medycyny dziecięcej (CNN)

Projekty sekwencjonowania prześwietlą 200 000 noworodków pod kątem genów chorobowych (nauka)

Jak sekwencjonowanie ludzkiego genomu wzrosło z 1 miliarda dolarów do mniej niż 1000 dolarów (Forbes)

Obserwuj mnie na Świergot lub LinkedInie. Wyślij mi bezpieczną wskazówkę.