Разработан единый тест для диагностики экспансионных заболеваний

Технология ReadUntil для нанопорового секвенирования позволяет выявить неврологические и нервно-мышечные заболевания, связанные с экспансией коротких тандемных повторов (STR). Таких заболеваний около 50, среди них болезнь Гентингтона и синдром ломкой Х-хромосомы. Авторы продемонстрировали высокую диагностическую точность подхода в когорте из 37 пациентов, а также возможность оценить индивидуальные особенности метаболизма лекарств.

Credit:
123rf.com

Короткие тандемные повторы (STR) представляют собой последовательности ДНК из 2–6 пар оснований. Особое значение имеют длинные или «расширенные» аллели STR, экспансии которых в более чем 40 генах вызывают наследственные расстройства неврологической природы, например, болезнь Гентингтона, синдром ломкой Х-хромосомы (синдром Мартина-Белл), некоторые виды эпилепсии, бокового амиотрофического склероза и лобно-височной деменции.

Использование таких молекулярных методов, как Саузерн-блоттинг и ПЦР, требует отдельного анализа со специфическими праймерами/зондами для каждого STR, что значительно усложняет процесс диагностики экспансионных заболеваний. Ученые из Института медицинских исследований Гарвана (Австралия), Великобритании и Израиля разработали новый ДНК-тест, который может параллельно генотипировать все STR в одном анализе. Технология ReadUntil позволяет запрограммировать устройство для секвенирования от Oxford Nanopore Technologies (ONT) так, чтобы оно распознавало и принимало/отклоняло определенные фрагменты последовательности ДНК. При этом можно не проводить дорогостоящее полногеномное секвенирование, но и не анализировать каждый ген по отдельности.

Чтобы оценить эффективность ReadUntil, авторы разработали специальную панель, охватывающую все локусы патогенных экспансий STR, связанных с первичными неврологическими и нервно-мышечными заболеваниями (n=37). Секвенирование 37 образцов ДНК, полученных в том числе от 25 пациентов с различными нейрогенетическими заболеваниями, позволило идентифицировать и полностью охарактеризовать спектр экспансий STR.

Помимо экспансий STR, исследователи использовали панель секвенирования ReadUntil для анализа 28 фармакогеномных (PGx) генов, секвенирование которых позволит оценить индивидуальные особенности к метаболизму лекарств и предотвратить побочные реакции. Так, в одном из образцов авторы идентифицировали аллель гена CYP2C19 (CYP2C19*2), который влияет на метаболизм многих лекарств и связан с токсичностью распространенных антидепрессантов циталопрама и эсциталопрама. Поскольку антидепрессанты часто применяют при терапии экспансионных болезней, таких как болезнь Гентингтона, это наблюдение демонстрирует пользу параллельного генотипирования PGx у пациентов с STR.

Источник

Stevanovski I., et al. Comprehensive genetic diagnosis of tandem repeat expansion disorders with programmable targeted nanopore sequencing // Science Advances, published 4 March 2022. DOI: 10.1126/sciadv.abm5386

Добавить в избранное

Вам будет интересно