проверени факти рецензирана публикација
лекторирани
од Детскиот институт за геномска медицина Реди
Две студии објавени во American Journal of Human Genetics го покажуваат потенцијалот за геномски скрининг кај новороденчињата за да се решат високите стапки на хоспитализација и смртност на доенчиња во Соединетите држави. Во моментов, стотици генетски болести можат да се спречат или да се лекуваат, но во моментов се откриваат само откако детето ќе се разболи и ќе издржи долгогодишна „дијагностичка одисеја“, честопати добивајќи дијагнози премногу доцна за да се постигнат најдобри резултати.
Првата студија, насловена како „Претквалификација на скрининг на новороденчиња базирани на геном за тешки детски генетски болести преку федеративна обука заснована на хиперселекција“, опишува нова платформа со приспособливост и перформанси што ќе им овозможи на милиони бебиња да бидат скринирани и третирани со секвенционирање на геном и вештачки интелигенција во рок од две недели од раѓањето.
Претходно, секвенционирањето на медицинскиот геном беше многу прескапо за скрининг на новороденчиња. Плус, високата стапка на лажно позитивни резултати – наодите на геномот кои лажно сугерираат дека новороденчето има генетско заболување – предизвикуваат голема загриженост кога геномите се испитуваат без клинички контекст.
Претходно, не постоеше метод за преведување на резултатите од геномот во упатства за третман на начин што повеќето лекари можеа да го разберат и да го применат во пракса.
Новата платформа, BeginNGS (изразени почетоци) го решава ова. Ја користи најновата технологија за секвенционирање на геном за да обезбеди прифатлив геном. BeginNGS користи комбинација од алатки за човечка и вештачка интелигенција за да го автоматизира сложениот процес на толкување на ризикот од болеста само врз основа на информациите за геномот, што е критично за скалирање на 3,7 милиони бебиња родени во САД секоја година.
Студијата објави 97% намалување на лажни позитиви врз основа на метод добиен од човечката еволуција. Варијациите на геномот кои предизвикуваат тешки детски болести се предмет на екстремна природна селекција наречена пречистувачка хиперселекција.
Како резултат на тоа, варијантите на ДНК кои навистина предизвикуваат тешка детска болест не се наоѓаат во геномите на постарите лица. Со проучување на геномите на речиси половина милион средовечни и постари субјекти, од проспективната студија на Обединетото Кралство Биобанк и Мексико Сити, истражувачите успеаја да ги откријат тие лажно позитивни разлики во ДНК и да ја намалат нивната појава на помалку од еден од 50 тестирани субјекти.
Пресметковната методологија користи федерација на прашања, метод за далечинско анализирање на геномите без да се преместуваат или споделуваат податоците, што е овозможено од TileDB, технолошки партнер на базата на податоци за BeginNGS. Неверојатно, по отстранувањето на овие варијанти на ДНК, BeginNGS задржа поголема од 99% чувствителност во споредба со методот на златен стандард за брзо дијагностичко секвенционирање на геномот.
BeginNGS користеше прилагоден систем за клиничко водење наречен Genome to Treatment (GTRx) за да го пренесе потенцијалниот курс на дејствување за бебињата кои ќе покажат позитивен преглед. Многу од овие нарушувања се толку ретки што типичниот лекар ретко ќе ги види во пракса.
GTRx обезбедува практични упатства за лекарите на начин што е лесно разбирлив. Тестирањето на над 3.000 деца со сомнителни генетски болести откри дека едно од 14 би имало корист од BeginNGS со тоа што ќе добие време за дијагноза 121 ден порано отколку во споредба со тестирањето со златен стандард откако тие деца развиле симптоми.
Тестирањето на над 3.000 деца со сомнителни генетски болести покажа дека едно од 14 би имало корист од BeginNGS и би добило дијагнози и третман 121 ден порано од сегашниот златен стандард, кој треба да се тестира по појавата на симптомите. Дополнително, тестирањето откри дека BeginNGS би имал корист едно од 13 бебиња кои умреле во повој.
„Иднината на генетскиот скрининг на новороденчињата лежи во глобалната соработка и споделените ресурси на податоци“, вели Ставрос Пападопулос, извршен директор и основач на TileDB.
„Со поврзување на генетските информации низ меѓународните бази на податоци, ние значително ја подобруваме нашата способност да ги идентификуваме и разбереме ретките болести – потфат што ги надминува индивидуалните проекти и географските граници.
„Преку проширувањето на TileDB на конзорциумот BeginNGS и нашите федерални можности за пребарување, овозможуваме посеопфатна анализа на варијантни збирки на податоци. За RCIGM и семејствата на кои им служи, ова директно се преведува во побрзи, посигурни одговори во тие критични рани денови од животот. ”
Втората студија, насловена како „Скрининг за тешки детски болести за новороденчиња заснован на геном има висока позитивна предиктивна вредност и чувствителност во пилот тест за NICU“ оценува дали BeginNGS е подготвен за поширока експанзија.
Во ова испитување, 120 бебиња во одделот за неонатална интензивна нега во Детската болница Ради-Сан Диего, го добија скринингот BeginNGS. Резултатите беа споредени со традиционалниот, федерално задолжителен скрининг на новороденчиња и брзото дијагностичко секвенционирање на геномот кое ги процени сите ~ 10.000 генетски болести.
„Неверојатниот, неочекуван резултат од ова испитување BeginNGS беше дека скоро 30% од бебињата во NICU за кои се сметаше дека не им треба секвенционирање на геномот, всушност имале генетски болести – ова е слично на стапката на дијагноза кај бебињата за кои постои сомневање дека имаат генетски болести! рече Стивен Ф. Кингсмор, м-р, DSc, претседател и извршен директор на Детскиот институт за геномска медицина Ради.
„Ова сугерира дека здравствените придобивки од брзото секвенционирање на целиот геном важат за секое бебе примено во NICU на ниво IV, а не само за оние кои моментално се тестираат“.
Само бебињата за кои немало сомневање дека имаат генетски болести биле подобни за упис во клиничкото испитување бидејќи испитувањето сакало да имитира скрининг на здрави новороденчиња.
Скринингот на новороденчиња базиран на геномот BeginNGS се покажа како безбеден и ефикасен. Едно од 24 тестирани бебиња имало позитивни резултати кои веројатно ќе влијаат на нивната грижа. BeginNGS немаше лажни позитиви, што покажува дека методите за пречистување на хиперселекција навистина функционирале во реалниот свет.
Околу 84% од родителите во испитувањето изјавиле дека резултатите од геномското секвенционирање на нивното дете биле корисни, а 80% сметаат дека учеството му направило многу добро на нивното дете. Во споредба со државниот скрининг на новороденчиња, BeginNGS имаше повисока вистинска позитивна стапка и помала лажно позитивна стапка.
„Скринингот за новороденчиња базиран на геном има потенцијал да ги трансформира здравствените резултати за децата со одредени ретки болести со забрзување на нивното време до дијагноза и соодветна грижа“, рече Том Дефеј, д-р, потпретседател на BeginNGS и заменик-шеф за дијагностика во Alexion. , Ретка болест AstraZeneca.
„Како основачки член на конзорциумот BeginNGS, Алексион е охрабрен од овие резултати од Фаза II и останува посветен на унапредување на здравствената правичност преку помагање во подобрувањето на дијагностиката за семејствата погодени од ретки генетски и често опасни по живот состојби“.
Технолошкиот партнер BeginNGS, Illumina, обезбеди DRAGEN секундарна анализа на гасоводот и биоинформатичка експертиза за обработка на податоците за студиите. Инструментите за секвенционирање на Illumina и DRAGEN анализата обезбедуваат многу точни основни податоци за да се изгради програма за NBS базирана на gNGS со докажан потенцијал за идентификување на доенчиња со генетски состојби што може да се третираат.
Овие студии го отвораат патот за многу поголемо, мултицентрично клиничко испитување за формално споредување на BeginNGS со стандардниот скрининг на новороденчиња. Тоа испитување започна и до денес ги повторува наодите од пилот студијата.
Дополнително, сега кога постојат пресметковни методи за отстранување на лажни позитиви, BeginNGS е подготвен да се прошири од 412 тешки генетски болести во детството на повеќе од 2.000 нарушувања за кои се сугерираше дека се ретки нарушувања со ран почеток на акција за скрининг на новороденчиња.
Сега, кога успешно е докажана изводливоста на федеративните прашања, ќе биде можно да се прошират на многу биобанки за геном ширум светот за да се испита инциденцата и распространетоста на генетските болести ширум светот, дозволувајќи им на BeginNGS да биде приспособен за да ја прегледа секоја популација.
Повеќе информации:
Стивен Ф. Кингсмор и сор., Претквалификација на скрининг на новороденчиња заснован на геном за тешки детски генетски болести преку федеративна обука заснована на пречистување на хиперселекција, Американскиот весник за хумана генетика (2024). DOI: 10.1016/j.ajhg.2024.10.021
Стивен Ф. Кингсмор и сор. DOI: 10.1016/j.ajhg.2024.10.020.