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10x Genomics技术在NIPT中的应用
发布日期:2016-12-19  查看次数: 66 次  
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说到NIPT技术,香港中文大学的Dennis Lo教授是无法绕开的人物。最近GenomeWeb上报道了他们课题组在NIPT技术上的新突破,这次使用的是10x Genomics技术。

  如果你对NIPT的概念还是停留在只能进行染色体非整倍体检测,那么你需要更新你的知识了。香港中文大学化学病理学的两位研究者Rossa Chiu和Choh-Ming Li在Clinical Chemistry上发表了题为Universal Haplotype-Based Noninvasive Prenatal Testing for Single Gene Diseases的研究文章。文中使用10x的Linked-reads技术对父母的染色体进行单倍型分析,进而实现对胎儿的无创产前单基因疾病检测。 

  许多产前筛查都是针对父母是其区域中常见的遗传性疾病的携带者情况,例如东南亚的地中海贫血,或美国的囊性纤维化和镰状细胞性贫血。 如果两个父母都被发现是携带者,通常推荐进行产前检查,现在通常依赖于侵入性方法,例如羊膜穿刺术或绒毛膜绒毛取样,其具有小的流产风险。 为了避免这种风险,研究人员一直在开发无创性方法来诊断单基因疾病。

  2008年,Chiu和她的同事,包括Dennis Lo,发表了一种称为“Relative Mutation Dosage的方法,该方法可确定母体血浆中致病基因的突变型和野生型等位基因的相对含量。该方法需要针对每个突变设计特异性探针,然后利用数字PCR来进行检测,推断胎儿是否受影响。该方法需要一定量的胎儿DNA片段,而且对于一些突变,很难设计一种效果良好的探针。 例如,在先天性肾上腺增生中突变的21-羟化酶的基因具有高度同源的假基因,因此难以建立对高度片段化的母体血浆DNA起作用的PCR测定方法。 

  2010年,Chiu和Lo的研究团队又发表了一种基于测序的方法来对整个胎儿基因组进行基因分型。 这依赖于母体血浆DNA测序并使用Relatived Haplotype Dosage(RHDO)分析将数据与亲本单倍型进行比较。 RHDO更敏感,因为它使用更多的测序reads,而不仅仅是那些直接围绕突变位点,但它仍然带来了一个瓶颈:单倍体分型。

  这一次研究人员使用10x GenomicsLinked-Reads技术,与Illumina测序相结合,对亲代DNA进行了单倍体分型。然后对于母体血浆中的游离DNA进行靶向测序,通过分析可以判断出胎儿是否同样携带了致病基因。 

  这次研究人员招募了13个有单基因疾病家族史的胎儿家庭,包括先天性肾上腺增生,β-地中海贫血和血友病。在测定亲本单倍体型并确定疾病基因周围的SNP后,结合母体血浆中的游离DNA的测序数据。研究人员准确地确定了12个家庭的胎儿突变谱 - 对于最后一个家庭,他们没有拿到足够的血浆DNA样本中的SNP覆盖信息。

  下一步研究将是一个验证研究,理想情况下研究者希望收集到数百个案例,以证明检测方法的准确性。 招募这样家庭的进行研究需要时间,因为任何一个单基因疾病的发病率都较低。例如,香港8%的人是地中海贫血的携带者,每年约120对夫妇的胎儿有患病风险。

  虽然目前整个流程的花费仍然是非常昂贵的,但是相对于家庭而言,单基因疾病新生儿将是是一个更加巨大的负担。

  虽然在商业上开发检测还为时过早,“我确实感到有商业潜力,因为它确实满足了产前测试的需要,”Chiu表示。

  上海仁科生物科技有限公司为10x Genomics在中国地区的独家授权代理商,咨询产品请发送邮件至10x@bio-star.cn邮箱。

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