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L'intero sequenziamento del genoma può migliorare la diagnosi ed il trattamento dei pazienti con le malattie rare

Un programma di ricerca che apre la strada all'uso di intero sequenziamento del genoma in NHS ha diagnosticato i centinaia di pazienti ed ha scoperto le nuove cause genetiche della malattia. L'intero sequenziamento del genoma è la tecnologia usata dai 100.000 genoma aggetta, un servizio installato dal governo che mira ad introdurre il test diagnostico genetico sistematico in NHS.

Lo studio presente, piombo dai ricercatori all'istituto nazionale per la ricerca BioResource di salubrità insieme a genomica Inghilterra, dimostra quello che ordina gli interi genoma di tantissime persone in un modo standardizzato può migliorare la diagnosi ed il trattamento dei pazienti con le malattie rare.

I ricercatori hanno studiato i genoma dei gruppi di pazienti con i simili sintomi, pregiudicanti i tessuti differenti, quali il cervello, gli occhi, il sangue o il sistema immunitario. Hanno identificato una diagnosi genetica per 60% delle persone in un gruppo di pazienti con perdita iniziale di visione.

Il programma, i risultati di cui sono stati pubblicati oggi in due articoli nella natura del giornale, offerto intero-genoma che ordina come test diagnostico ai pazienti con le malattie rare attraverso un sistema integrato di salubrità, un mondo in primo luogo nella genomica clinica. L'integrazione della ricerca genetica con i sistemi diagnostici di NHS aumenta la probabilità che un paziente riceverà una diagnosi e la probabilità che una diagnosi sarà fornita entro le settimane piuttosto che i mesi.

Intorno 40.000 bambini nascono ogni anno con una malattia ereditata rara nel Regno Unito da solo. Tristemente, richiede più di due anni, in media, affinchè loro sia diagnosticato. Abbiamo ritenuto che fosse vitale accorciare questa odissea per i pazienti ed i genitori. Questa ricerca indica che la diagnosi genetica più rapida e migliore sarà possibile per più pazienti di NHS.„

Willem Ouwehand, il professor di ematologia sperimentale all'università di Cambridge, l'istituto nazionale per ricerca BioResource di salubrità e sangue di NHS ed il ricercatore principale del trapianto

Nello studio, costituito un fondo per principalmente dall'istituto nazionale per la ricerca di salubrità, gli interi genoma di quasi 10.000 pazienti di NHS con le malattie rare sono stati ordinati e cercato stati le cause genetiche delle loro circostanze. Le differenze genetiche precedentemente inosservate che causano le malattie rare conosciute sono state identificate, oltre alle differenze genetiche che causano le malattie genetiche completamente nuove.

Il gruppo ha identificato più di 172 milione differenze genetiche nei genoma dei pazienti, molti di cui erano precedentemente sconosciuti. La maggior parte di queste differenze genetiche non hanno effetto sulle sanità, in modo dai ricercatori hanno utilizzato i nuovi metodi statistici ed i supercomputer potenti per cercare le differenze che causano la malattia - alcuni cento “aghi di stampa nel mucchio di fieno„.

In uno studio dal programma, pubblicato come articolo autonomo in natura, i ricercatori hanno esaminato 886 pazienti con immunodeficienza primaria - una circostanza che pregiudica la capacità del sistema immunitario di combattere le infezioni dai microbi - ed il romanzo identificato quattro ha associato i geni.

“Fornendo il migliore trattamento ed i la maggior parte la cura appropriata per i pazienti i disturbi immunitari ereditati dipende assolutamente da una diagnosi molecolare conclusiva,„ dice il professor Adrian Thrasher di grande Ormond istituto della via di UCL della salute dei bambini (ICH) a Londra. “Il nostro studio dimostra il valore del intero-genoma che ordina in questo contesto e fornisce una serie di nuovi strumenti diagnostici, alcuni di cui già piombo a cura paziente migliore.„

Facendo uso di nuovo metodo dell'analisi messo a punto specificamente per il progetto, il gruppo ha identificato 95 geni in cui le differenze genetiche rare sono statisticamente molto probabili essere la causa delle malattie rare. Le differenze genetiche almeno in 79 di questi geni sono state evidenziate definitivo per causare la malattia.

Il gruppo ha cercato le differenze genetiche rare in quasi tutte 3,2 miliardo lettere del DNA che compongono il genoma di ogni paziente. Ciò contrappone con le prove cliniche correnti di genomica, che esaminano solitamente una piccola frazione di lettere, in cui le differenze genetiche sono pensate molto probabilmente per causare la malattia. Cercando gli interi ricercatori del genoma potevano esplorare “le opzioni ed i regolatori della luminosità„ del genoma - gli elementi regolatori in DNA che gestiscono l'attività di migliaia di geni.

Il gruppo ha indicato che differenze rare in questi opzioni e regolatori della luminosità, piuttosto che interrompendo il gene stesso, influenza indipendentemente da fatto che il gene può essere inserito all'intensità corretta. Identificando i cambiamenti genetici negli elementi regolatori che causano la malattia rara non è possibile con le prove cliniche di genomica corrente usate dai servizi sanitari universalmente. È soltanto possibile se il tutto del codice genetico è analizzato per ogni paziente.

“Abbiamo indicato che ordinare gli interi genoma dei pazienti con le malattie rare all'interno di un sistema di salubrità fornisce ordinariamente una più rapida e servizio diagnostico sensibile ai pazienti che l'approccio frammentario precedente e, simultaneamente, migliora la ricerca della genetica per il vantaggio futuro dei pazienti ancora che aspettano una diagnosi,„ dice il Dott. Ernest Turro dall'università di Cambridge e del NIHR BioResource.

“Grazie ai contributi dei centinaia di medici e di ricercatori attraverso il Regno Unito ed all'estero, potevamo studiare i pazienti nei numeri sufficienti per identificare le cause anche delle malattie molto rare.„

Sebbene le diverse malattie rare pregiudichino una percentuale molto piccola di popolazione, esiste migliaia di malattie rare e, insieme, pregiudicano più di tre milione di persone nel Regno Unito. Per affrontare questa sfida, il NIHR BioResource ha creato una rete di 57 ospedali di NHS che mettono a fuoco sulla cura dei pazienti con le malattie rare. Quasi 1000 medici ed infermieri che lavorano a questi ospedali hanno permesso il progetto chiedendo ai loro pazienti e, in alcuni casi, ai genitori dei bambini commoventi di unire il NIHR BioResource.

“Nell'installazione del progetto di NIHR BioResource, stavamo intraprendendo le azione sconosciute in uno sforzo risoluto per migliorare la diagnosi ed il trattamento per i pazienti in NHS e più molto lontano„ dice il Dott. Louise Wood, Direttore di scienza, di ricerca e di prova al dipartimento di cura sociale e di salubrità ed insieme al professor Chris Whitty del capo ispettore sanitario chi la responsabilità globale dell'istituto nazionale per la ricerca di salubrità.

“Ai i ricercatori fondati NIHR su questo rapporto scientifico fa parte di quelle discussioni più iniziali poichè abbiamo cercato di assicurarci che potremmo consegnare la scienza e trasformarlo in pratica clinica attraverso NHS. Questa ricerca ha dimostrato che i pazienti, le loro famiglie ed il servizio sanitario possono tutto il vantaggio dal collocamento dell'ordinamento genomica alla prima linea di cura clinica nelle impostazioni appropriate.

“Il lavoro aprente la strada intrapreso da NHS in società con genomica Inghilterra e dai ricercatori accademici attraverso il Regno Unito ha gettato la base per l'applicazione della stessa prova del genoma ai pazienti con COVID-19, con la speranza di individuazione delle bugne perché alcuni pazienti avvertono così modulo severo di questa nuova malattia.„

Sulla base dei dati emergenti dal NIHR attuale BioResource studi ed altri studi da genomica Inghilterra, il governo BRITANNICO hanno annunciato nell'ottobre 2018 che NHS offrirà il intero-genoma che ordina l'analisi per i bambini tutto il seriamente malati con una malattia genetica sospettata, compreso quelli con cancro. L'ordinamento dei genoma interi si espanderà ad un milione di genoma all'anno da ora al 2024.

l'ordinamento del Intero-genoma sarà sincronizzato dentro nazionalmente per la diagnosi delle malattie rare come “il livello di cura„, assicurando la cura equivalente attraverso il paese.

I vantaggi comprendono una diagnosi accelerata per i pazienti, costi diminuiti per i servizi sanitari, comprensione migliore delle ragioni che soffrono dalla malattia per i pazienti e la loro personale che dispensa le cure e dalla disposizione migliore del trattamento.

Source:
Journal reference:

Turro, E., et al. (2020) Whole-genome sequencing of patients with rare diseases in a national health system. Nature. doi.org/10.1038/s41586-020-2434-2.