כלי קורלציה קליני-פתולוגי שפותח בארצות הברית מרצף את הגנום של יילודים ביחידות טיפול נמרץ ביילודים בתוך חמישים שעות בלבד, תוך ניתוח גנים המעורבים בקרוב ל-600 מחלות מונוגניות התואמות לתסמיני החולים. ממצאי המחקר פורסמו במהדורת 3 באוקטובר של כתב העת Science Translational Medicine.

לדברי החוקרים, מבין 4.1 מיליון תינוקות הנולדים כל שנה בארצות הברית, 1 מכל 20 מאושפז ביחידות טיפול נמרץ ביילודים, והסיבה הינה ככל הנראה גנטית. הדרך הדפיניטיבית לאבחנה של מחלה גנטית היא לרצף את הגן המעורב ולזהות מוטאציות. אך כיצד הרופא יכול לבחור את הגן הנכון ולרצף אותו מבין למעלה מ-3,50 מחלות גנטיות ידועות?

הטכנולוגיה החדשה מציעה דיוק העשוי לסייע בהבנה טובה יותר של ההטרוגניות הגנטית וההפרעות הנפוצות במחלות מונוגניות נדירות. לדוגמא, דיסטוניה עקב מוטאציה בגן Sepiapterin Reductase מגיבה לתרופות שאינן יעילות בהפרעות תנועה דומות. בעוד שריצוף של כל הגנום עשוי לזהות גנים במקרים לא-טיפוסיים, דוגמת מחלה דמוית-קרוהן בילד עם המוטאציה ב-XIAP (X-linked Inhibitor of Apoptosis), שהיה המקרה הראשון של אבחנה באמצעות ריצוף אקסומים.

החוקרים שילבו בדיקת ריצוף מהירה יותר של כל גנום באמצעות מערכת Illumina HiSeq 2500 עם שתי תוכנות. הראשונה, תוכנת תסמינים וסימנים, המזהה גנים רלבנטיים לסדרת תסמינים מסוימת. השניה, מאפיינת כל אחד מארבעת המיליון הוריאנטים בבסיס יחיד באדם באמצעות מאגר נתונים קיים ותוכנה המנבאת את ההשלכות של שינוי בחלבון מסוים.

להצלחת הטכניקה, חשוב ששכיחות המוטאציות תהיה נמוכה באוכלוסיה, מאחר שמרבית ההפרעות המונוגניות הן נדירות. רק 14% מבין 4 מיליון האתרים של הוריאנטים עונים על קריטריון זה.

להתחלת התהליך, על הרופא לשלוח דגימת דם לצוות ולבחור תסמינים מבין 227 מונחים קליניים. עד 11 מונחים מתארים כל אחת מ-591 המחלות המונוגניות.

העלות של ריצוף של כל הגנום עם ריצוף חוזר לתיקוף נעה סביב 13,500 דולרים, ויש לאזן זאת אל מול העלות הממוצעת של 8,000 דולרים של אשפוז בן יום אחד ביחידת טיפול נמרץ ביילודים והעלויות של בדיקות אבחנתיות אחרות, ואפשרות לטיפול שגוי. עבור 500 מחלות, אבחנה מהירה יותר עשויה להשפיע על שיעורי התחלואה והתמותה.

לתיקוף הפרוטוקול, החוקרים אבחנו באופן רטרוספקטיבי 533 יילודים על-בסיס תסמינים ומצאו כי הרגישות עמדה על 99.3% (529 אבחנות נכונות). הכשלון נבע מתיאור לא-נכון, דוגמת זיהומים חוזרים בילד עם ציסטיק פיברוזיס, שלמעשה סבל מזיהומים חוזרים בדרכי הנשימה.

בהמשך, החוקרים בחנו את התוקף של הפרוטוקול על DNA משני תינוקות עם אבחנה מולקולארית: ילד עם טיי-זקס וילד עם מחלת מנקס. תוצאות אלו עודדו את החוקרים כי הטכנולוגיה מתאימה לשמש בתינוקות חיים.

החוקרים יישמו את הטכנולוגיה על חמישה מקרים פרוספקטיביים, ומצאו תשובות לארבעה מקרים: ילד עם Epidermolysis Bullosa חמורה על-רקע מוטאציה ב-Connexin 26; ילד עם הפרעת פרכוסים עקב BRAT1; ושני אחים עם מחלת לב מולדת והטרוטקסיות, שניהם הטרוזיגוטים מורכבים מהורים שנשאו וריאנטים לא זהים של גן BCL9L (Chronic Lymphocytic  Leukemia/Lymphoma 9-like).

החוקרים מציעים כי עד שבדיקה של כל הגנום ביחידות טיפול נמרץ ביילודים תזכה לאישורים הנדרשים, התוצאות יימסרו תחילה לנאונטולוגים ורק לאחר ריצוף מחדש המאשר את התוצאות יועבר המידע להורים.

החוקרים מתכננים להציע את הבדיקה באופן נרחב יותר בשנה הבאה. מאחר שפחות מ-2% מהרופאים מיומנים בתחום הגנטיקה, ליועצים גנטיים תהיה חשיבות רבה בהכנסת הטכנולוגיה לשימוש.

Sci Transl Med. Published online October 3, 2012

לידיעה במדסקייפ