视网膜专家的基因检测 |
2017年12月，美国食品药品监督管理局批准了Luxterna作为一种新的基因疗法，用于治疗患有RPE65突变导致视力丧失的儿童和成人患者。这种具有里程碑意义的治疗方法的可用性已引起人们对视网膜专家进行基因检测的关注。当沃森和克里克在1953年发表他们的开创性的《自然》论文1提出双螺旋时，他们同时完全预测了基因测序的领域：“肿瘤基因检测网没有忘记肿瘤基因检测网已经假定的特定配对立即提示了该基因可能的复制机制”。从那时起，基因组学方面的科学进步就令人瞩目。65年后，肿瘤基因检测网现在能够对一个人的整个基因组进行测序，并已开始使用基因疗法和基因编辑工具来治疗致病性突变。但是，肿瘤基因检测网如何弥合专门的学术研究机构和生物技术公司之间进行的基因检测与常规玻璃体视网膜临床实践中进行的基因检测之间的差距？
1953年DNA的发现和1970年中央教条的发展标志着范式的转变。DNA裂解酶，2型限制酶的发现，随后能够通过称为质粒的分子克隆DNA，从而可以进行有针对性的DNA切割，分离和作图，从而为基因测序奠定了基础。在牛津大学的“链终止”测序方法的发展和聚合酶链反应的发展彻底改变了基因测序。人类基因组计划使用了Sanger测序和小组在Celera上绘制了第一个人类基因组图，仍然是金标准方法。但是，测序的速度很慢，需要克隆大的DNA片段，这为耗资27亿美元的“人类基因组计划”做出了贡献。这些缺点激发了科学家创造第二代基因测序方法。下一代测序方法可一次对大量样品进行测序，即所谓的“大规模并行测序”。这种改进使得可以在“全基因组测序”或蛋白质编码区中对一个人的整个基因组进行测序。“全外显子组测序”中的7个碱基占整个基因组的1％，但大约占致病突变的85％。软件分析将这些发现与参考基因组进行比较，并确定变异体。
对48名色素性视网膜炎患者的访谈显示，92％的参与者希望进行基因咨询，86.5％的希望进行基因检测。尽管患有多种因素的疾病，例如与年龄相关的黄斑变性的患者也可能希望进行基因检测，但美国眼科学院工作组目前建议不要针对以下情况进行常规的基因检测：“目前，临床医生应避免常规检测对遗传复杂/多因素疾病的基因检测；相反，基因测试应用于孟德尔疾病，例如RP或Stargardt疾病。”这是因为一种视网膜表型可能是由不同基因的突变或“遗传异质性”引起的。例如，超过100个不同的基因与RP相关，而23个与LCA相关。相反，一个基因可以与几种不同的表型或“表型异质性”相关。例如，CRB1突变可能会导致Leber先天性黑病，RP和锥杆营养不良。许多视网膜疾病表现出“等位基因异质性”，其中许多不同的表型是单个基因内各种突变的结果。已鉴定并分类了大约250种致病基因。遗传检测可作为许多疑似孟德尔疾病患者的诊断工具，对患者及其家庭产生重大影响。好处包括预后，进一步检查的指南，综合症的转诊和病理学管理。
从本质上讲，基因疗法通常使用重组病毒载体感染宿主细胞，表达正常蛋白质并恢复细胞功能，从而用目标基因的正常DNA序列取代缺陷DNA。基因疗法目前适用于与RPE65相关的LCA的患者。另外，目前正在进行1/2期基因治疗临床试验，并且在临床前动物研究中正在探索其他许多方法。此外，具有簇状规则间隔的短回文重复序列和CRISPR关联系统的基因编辑通过靶向切割和将DNA插入至单个碱基对中而具有治疗遗传疾病的巨大潜力。计划到2022年进行CRISPR/CAS的三项早期临床试验和两项晚期临床试验，包括靶向CEP290相关的LCA。由于目前有一种基因疗法可用于治疗，还有许多其他基因疗法正在开发中，因此基因检测对视网膜疾病患者的潜在意义从未像现在这样高。
根据肿瘤基因检测网小组的经验，对患有视网膜血管疾病的小儿进行基因测序已阐明并影响了肿瘤基因检测网治疗Wnt相关玻璃体视网膜病变患者的方式，例如家族性渗出性玻璃体视网膜病变，Norrie疾病，假性胶质瘤骨质疏松症和视网膜病早产。通过对WAVR个体进行基因检测，肿瘤基因检测网可以正确诊断和治疗患者以及咨询家属，这在这些进行性疾病中很重要。肿瘤基因检测网对这些疾病的遗传基础的认识不断增强激发了靶向该途径的治疗性化合物的产生。可以想象一个类似的线索，从遗传学诊断开始，到针对影响独特患者人群的其他疾病的靶向治疗结束。
诊所中的常规基因检测仍然难以捉摸。建议与遗传学家合作以指导适当的检测。对特定单基因疾病高度怀疑的患者可以从靶向Sanger测序开始。使用染色体单核苷酸多态性微阵列可以解决可能发生染色体改变的症状。当怀疑线粒体疾病时，线粒体基因组测序是合适的。通常会查询一组采用NGS的基因。许多公司和组织为眼科患者提供NGS服务。这些公司将与您合作提供样品收集套件，并经常直接向保险公司收费。NGS对遗传性视网膜疾病的诊断率很高，范围从50％到57％。如果NGS面板没有发生碰撞，则可以选择继续进行WES或WGS。这种分层的方法，随着排序水平的提高，将成本，时间和不必要的数据采集减到最少。
视网膜专家享有参与基因治疗并塑造未来的巨大特权。AAO基因测试工作组将基因测试定义为五个部分的总和：临床确定可能存在遗传性眼病，对来自一个或多个个体的基因组DNA样本进行分子研究，在相关已发表文献的背景下对所得分子数据进行分析文献和公共数据库，使用适当的统计方法，在临床发现的背景下解释数据，就所解释的发现及其含义对患者进行咨询。进行基因检测时，视网膜专家应考虑所有这些组成部分，以最大程度地提高基因检测的积极影响。 |
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