二、发现新致病基因,不再遥不可及
- 遗传病的地理大发现——正当其时
人类目前已鉴定出有功能的基因总共有约2万个,而其中只有不到4千个(约20%)与已知的疾病相关。
人类目前已发现的疾病有1万多种,而其中只有4千多种(不到30%)找到了致病基因。
这就意味着:
绝大部分基因尚未找到对应的疾病;
绝大部分疾病尚未找到致病基因。
15世纪,欧洲人开启了大航海,向传说中的印度、中国出发去寻宝,意外地发现了地球是圆的,发现了美洲新大陆,进而通过殖民所获得的财富甚至远远超过本土的财富,成就了近代的西方殖民列强。这一重要时期被称为“地理大发现”。
如今,寻找疾病的致病基因,甚至定位新的疾病,就犹如15世纪的地理大发现。未知的领域比已知的领域要广阔得多。发现新疾病、新致病基因的研究大有可为!
- 发现新致病基因的那点事——多样本全外显子聚类分析
那么该如何做,才能发现新的致病基因呢?
其实方法并没有那么玄乎,无非就是干这三件事:
第一件事,想明白要做哪种疾病的研究;
第二件事,收集这种疾病的患者样本;
最好是家系样本,包含患者父母,如果能再多点其他家系成员的患者和本家系正常人(对照样本)就更好。总之是家系越多越好,一个家系里面的样本越多越好。
第三件事,把样本送到智因东方(原德易东方)进行检测分析;
测序好说,买台机器谁都能测,关键是测序之后的数据分析。利用智因东方(原德易东方)的临床级基因数据分析平台,和聚类分析平台,可以对患者的数据进行大海捞针般的聚类分析,轻松找到基因和疾病之间的关联,说白了就是发现潜在的致病基因。
做完这三件事,万里长征已经走完大部分了,也就是找到了只有患者才有的突变基因。如果想发更高分的文章,可以进一步做基因功能确证性的研究,包括体外细胞实验、动物模型等等。总之,大致的过程可以理解为两步,第一步通过
- 为什么选择全外显子聚类分析?而不是全基因组或Panel策略?
Panel策略不能优先考虑,这个道理很简单,因为它只能检测有限的基因,往往是前人已经研究过的基因,这种策略不适用于科研新发现。
那为什么不是全基因组测序策略呢?全基因组测序的测序成本已经降到1千美元,已经相对便宜了呀?原因有三:
- 1千美元的全基因组测序,那只是测序成本,没包含数据分析成本。全基因组数据量近百G,而全外显子组不到10G,仅从数据量来看,数据分析成本要远高于全外显子组。
- 全基因组的测序范围远远超过全外显子组,但干货没有实际增加多少。全外显子组所测的是致病概率较高的区域——外显子区域,外显子是编码mRNA,最终构成蛋白氨基酸结构的区域。全基因组比全外显子组多测的范围是非编码区,主要是内含子等,总长度是外显子区域的近百倍,这些区域的变异绝大部分是不导致疾病的,即便导致疾病,在数据分析上也很难鉴别,大多数情况下是根本无从鉴别,说简单点就是测了也几乎是白测,得不到有意义的分析结果。
- 如果我们只关注在致病突变富集的外显子区域,全基因组策略的数据质量还不如全外显子组!最新的国外文献的研究结论表明,1千美元的全基因组测序,得到近百G的数据,也就对应30X的测序深度,而全外显子组测序可以得到100X的测序深度(智因东方(原德易东方)就可以做到),在外显子区域,无论是测序深度、覆盖度和检出率,全外显子组都优于全基因组。
- 大样本量从哪儿来
看下近年来通过NGS进行疾病研究发表的文章。只有极少数文章用到了很大的样本量,大部分文章只用了几十例样本。对于咱中国医生来说,大样本优势是现成的,如果再结合上智因东方(原德易东方)的不会输给国外的检测分析平台,发现新致病基因也就没有看上去那么遥不可及了,而是变得“触手可及”啦!
- 智因东方助力临床科研
一般大样本量的全外显子组测序分析,都会需要不菲的科研经费投入。智因东方(原德易东方)的遗传病全外显子组测序分析科研服务,拥有行业内较高的性价比。
除此之外,临床科研可以借助全外显子组检测分析,在阴性结果的数据中挖掘科研价值。
如果临床检测只检测中包(人类已知四千种病Panel)、小型Panel,阳性率一般只有20%左右,阴性结果中有相当一部分可能就存在于未知基因突变的情况。如果选择智因东方(原德易东方)的大包检测,不仅临床分析的阳性率可以提高至50~70%(加入了CNV分析),而且还能对阴性数据进行定期聚类分析,从而发现新的致病基因。智因东方(原德易东方)对临床检测的阴性数据免费提供聚类分析科研服务或工具。
- 医生的福利——无心插柳的科研和一鱼多吃的成果
医生在应用智因东方(原德易东方)全外显子测序分析(大包)项目辅助临床诊断时,同时符合生物学、遗传学和临床特征阳性意义的突变,将会作为临床诊断的阳性参考,而阴性结果的数据会产生衍生的科研价值。根据突变的不同属性,有可能导致发现新疾病、发现已知疾病的新致病基因、新的遗传方式,或已知基因的新的致病突变,等等,不同的科研发现。
上述这些科研发现,完全可以通过对临床数据的积累得到,这也完全是一个无心插柳的过程。
智因东方(原德易东方)将携手医生、科室、医院建立遗传病基因数据库,一组数据,可以得到多种科研成果,可谓“一鱼多吃”。