黄尚志教授:遗传检测进入高速路后的喜与忧

关键词:遗传检测   技术迭代

阅读时间:约5分钟

文/基因慧

高通量基因测序技术加速基因检测临床应用。除了测序,还有哪些分子遗传学实验技术?除了NIPT还有哪些新技术应用进展?基因检测历经两次“暂停令”后将如何发展?2018年6月11日,在北京召开的“illumina中国测序技术十周年交流会”上,国家产前诊断专家黄尚志教授作了系统分享。经过授权,基因慧整理要点如下。

黄尚志  教授

WHO遗传病社区控制合作中心主任、国家产前诊断专家

1.分子遗传学实验技术

2.测序技术迭代

•  第二代测序技术:平行测序

图1,测序仪

图2,伍建:二代测序技术:数据解读及应用,2012

二代测序的长处:高通量、临床诊断精度要求低

二代测序的短处:捕获不全、海量信息的筛选、集成不完善

 

•  第三代测序技术:

2008年之后,三代测序技术概念被提出,核心是单分子实时测序为主要特点,以 Pacific Bio 公司 SMRT 技术、Helicos 公司 tSMS 技术、和 Nanopore 公司的纳米孔测序技术为代表。

•  第四代测序技术:

有人将纳米孔测序技术称为第四代测序技术,DNA单链穿越纳米孔时不同碱基引起的电学参数的变化量也不同,可以对应相应碱基类型。无需DNA合成反应而直接对DNA序列进行读取。

3.新技术的推动作用

小片段测序包括小RNA测序和游离DNA测序,后者如 cfDNA(NIPT)和 ctDNA。二代测序的出现解决了此前小RNA测序无法实施的问题。如果没有二代测序,cfDNA和ctDNA无法测序。未来四五年内,NIPT或许会退出历史舞台,而以单细胞为检测手段的胎儿细胞的富集、检测将成为产前诊断的一个方式。

 

 

4.基因检测历经两次“暂停令”

•  暂停PCR技术:

1)缺乏知识和技术,行业需要学习

2)利益驱动,缺乏规范和规矩

•  暂停测序技术:

1)产前诊断和Sanger技术均被暂停

2)技术有待进步,NIPT现在已经日渐成熟

3)利益驱动可能是主因:检测公司网罗样品,出现乱局;非医学检测搅局

 

2002年,卫生部发布《临床基因扩增检验实验室管理暂行办法》,明确规定未经专家组验收合格并报省级卫生行政部门备案的医疗机构不得擅自开展临床基因扩增检验项目。2014年,国家食药监管总局、国家卫计委联合发出通知,叫停了包括产前基因检测在内的基因测序。按照通知要求,自发布之日起,包括产前基因检测在内的所有基因测序产品及其技术,如用于疾病的预防、诊断、监护、治疗监测、健康状态评价和遗传性疾病的预测,需经食品药品监管部门审批注册,并经卫生计生行政部门批准技术准入方可应用。已经应用的,必须立即停止。

 

5.基因测序的趋势

  越来越易操作

1)已知基因未知变异的鉴定:

原先分子克隆测序、PCR产物测序(克隆测序、双链直接测序)

2)未知基因的确定:

原先依赖家系,采用连锁分析,再缩短区域,候选基因突变;现在NGS,trio-WES

3)自动化分析、工业化生产成为可能,使遗传检测进入高速发展:包括CMA、NGS

 

•  测序结果越来越难解读

1)大数据的产生,对生物信息学的依赖性更大,对生物信息人才需求加大。

2)变异性质的确认仍然是瓶颈,中国人的很多变异,特别是错义变异尚不清楚。

3)NGS存在短板。

4)临床表型和检测结果的对接存在困难,临床医生的作用不可替代。

 

 

6.分子诊断技术在临床的应用

•  临床拟诊应尽量准确

1)检测方案的确定

2)NGS数据解读,是数据与临床表型的对接

3)医生即使不能做出诊断,也应提供详细的临床表型描述,以便检测机构根据提供的表型进行分析。

 

•  检测项目选择

1)优先选择简单稳定、结果准确的适宜技术,采用适宜的检测方案

2)选择NGS需注意panel覆盖率。

 

7.仍待解决的问题

•  缺乏数据:

1)国人数据缺乏

2)建议建立数据共享和运作机制

•  缺乏生物学实验证据

建议建立变异功能验证的生物实验中心,即新的“第三方”

•  对接(匹配,matching)困难

1)表型描述不充分,不规范

2)解读人员医学遗传学知识的欠缺

 

 

8.对行业的建议

•  临床医生培训机制:

经过培训使医生对送检的病加深了解,表型描述全面清晰;理解检测方法(包括分辨率和覆盖度),应当了解所选检测机构的水平。

 

•  表型录入标准化:

细致可靠的表型采集是遗传病诊断的基础,也是基因检测结果解读的依据。建议使用中文人类表型标准术语(CHPO)。医院应建立转诊机制,让受检者在接受基因检测之前能够接受专科医生的专业诊断,避免遗漏关键表型信息。建议经医学遗传科医师、其他临床专科医师或者遗传咨询师在检测前提供咨询再录入送检。

 

•  样本及原始数据的长期保存与提取:

基因检测的样本与数据应该由检测机构长期保存。检测机构要保证数据的规范、标准,才能实现各实验室能解读彼此的原始数据。在检测结果阴性或意义未明时,原始数据可能有再分析的价值。

检测机构根据不同的样本类型选择合适的保存方式,建议在送检知情同意书中约定保存年限在保存期间内,在提供有效身份证明下,受检者有权调取检测样本用于其他检测,但应有规范的交接程序。

 

•  培养合格从业人员:

针对不同的学员应开展不同的培训科目,且培训要常态化、系统化,并由国家卫生行政部门认可的机构实行统一的行业认证和监督。

遗传学的检测具有特殊性,不能完全照搬《临床分子病理实验室二代基因测序检测专家共识》中关于基因检测技术人员应具备的学历规定,需要由医学遗传学专业的专家制定本专业的共识,包括实验室规范。

 

•  建立“遗传检测联盟”:

对于临床遗传检测,美国、欧洲等地区都有相应的规范和指南,但仍有很多细节尚待完善,需要检测机构、临床医师、遗传学专家共同努力,推进行业规范的优化和改进。

国内缺少相关共识对临床遗传检测的指引,国外的共识和指南也不完全适用于中国,需要成立遗传检测联盟,以进一步规范和管理基因检测行业。成立“遗传检测联盟”有助加强各方沟通交流,从而有利于问题的发现、解决和规范化,进而促进遗传检测行业的健康发展。

 

•  期望:

“临床基因检测报告规范与基因检测行业共识”尚在探讨阶段,需要落实,成为行业共同遵守的规矩;供需合作,共同为患者服务,技术和商业共同进步。

 

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