Dla jednego dziecka życie zaczyna się od ujawnienia genomu

Niemowlę urodzone w zeszłym tygodniu w Kalifornii wydaje się być pierwszym zdrowym człowiekiem, jaki kiedykolwiek urodził się w Stanach Zjednoczonych, a jego cała struktura genetyczna została z góry odszyfrowana.

Jego ojciec, Razib Khan, jest absolwentem i profesjonalnym blogerem genetycznym, który twierdzi, że na początku tego roku samodzielnie opracował szkic genomu syna po tym, jak udało mu się uzyskać próbkę tkanki z łożyska nienarodzone dziecko w drugim trymestrze ciąży.

Zrobiliśmy to obejście, mówi 37-letni Khan, który właśnie kończy doktorat z genetyki populacji kotów na Uniwersytecie Kalifornijskim w Davis. Nie ma mapy, która by to zrobiła, i nie ma listy kontrolnej.

Pomysł sekwencjonowania płodów jest niezwykle nowy i wrażliwy. Khan, który nie miał prawdziwego medycznego powodu, by poznać kod DNA swojego syna, mówi, że sekwencjonowanie syna w macicy było bardziej fajne niż praktyczne. Zrobił to, aby pokazać, dokąd zmierza technologia i ponieważ lubi przesuwać granice.

Khan jest już dobrze znany w kręgach genetycznych jako konserwatywny bloger, który publikuje prowokacyjne poglądy na temat genetyki, rasy i reprodukcji, ostatnio na Nasza recenzja , a także skrytykował rządowe regulacje dotyczące testowania DNA. Wśród jego najczęstszych przewidywań w ciągu ostatnich kilku lat: sekwencjonowanie płodów wkrótce stanie się rutyną, czy ci się to podoba, czy nie. Przyszłość jest tutaj, zajmij się nią – pisał na swoim blogu w maju.

Sekwencjonowanie DNA stało się tak tanie i łatwe, że jego rutynowe stosowanie w ciąży, jako sposób na uzyskanie szerokiego obrazu zdrowia płodu, zaczyna wyglądać na nieuniknione. Za pięć lat będziemy oferować sekwencjonowanie [genomu] dla wszystkich rutynowych ciąż w pierwszym trymestrze, przewiduje Art Beaudet, przewodniczący genetyki molekularnej w Baylor College of Medicine. Mówi, że Baylor opracowuje plany wprowadzenia tak zwanego sekwencjonowania egzomu lub dekodowania kluczowych części genomu w czasie ciąży dla niektórych par.

To, co wciąż nie zostało ustalone, to etyka sekwencjonowania prenatalnego – czyli kwestia, kto może kontrolować dane. W rzeczywistości ta debata dopiero się zaczęła. To tak nowy pomysł, że American College of Medical Genetics and Genomics, który wyznacza wytyczne dla genetyków medycznych, wciąż nie ma na ten temat stanowiska, mówi Diana Bianchi, dyrektor wykonawczy Instytutu Badań nad Dzieckiem Matki na Uniwersytecie Tufts.

Problemem jest za dużo informacji. W przeciwieństwie do testu ukierunkowanego – powiedzmy, badania laboratoryjnego dla pojedynczego schorzenia – sekwencjonowanie genomu ujawnia każdy gen. W efekcie zapewnia test na ponad 3000 dziedzicznych zaburzeń, a także informacje o genach związanych z wyższym ryzykiem rozwoju niektórych zaburzeń. Na przykład mutacja w jednym genie, znana jako APOE , silnie przewiduje prawdopodobieństwo zachorowania na chorobę Alzheimera w starszym wieku. Obecnie jednak wielu lekarzy pozostaje przeciwnych przeprowadzaniu u dzieci predykcyjnych testów genetycznych pod kątem chorób, które występują tylko w wieku dorosłym.

Określone przez DNA: Razib Khan trzyma swojego synka, urodzonego na początku czerwca w Kalifornii.

Zbieranie takich informacji na temat płodów w macicy jest jeszcze bardziej kontrowersyjne. To dlatego, że odkrycie złej mutacji może doprowadzić rodziców do nieodwołalnego działania, takiego jak aborcja, mówi Bianchi. Jednak DNA nie zawsze jest przeznaczeniem — czasami osoba ma defekt genetyczny, ale nie ma objawów.

Wszystko to sprawia, że ​​lekarze niechętnie zagłębiają się w skład DNA płodu bez uzasadnionego powodu. Khan mówi, że napotkał opór ze strony rodzinnego doradcy genetycznego i laboratoriów testujących. Próbowali nas zniechęcić. Na przykład: „Dlaczego miałbyś to zrobić? Nie ma protokołów. Nie ma powodów – mówi. Nie chcą dzieci urodzonych sekwencyjnie.

Kilku ekspertów, z którymi skontaktował się Z Przegląd technologii, w tym Beaudet i Bianchi, mogą wskazać tylko jeden opublikowany raport ( tutaj ) dziecka urodzonego z już zdekodowanym genomem. Ta sprawa z 2012 roku dotyczyła dziecka, które cierpiało na poważne problemy genetyczne i przeżyło zaledwie 10 dni. Naukowcy z Massachusetts General Hospital, gdzie przeprowadzono badania, twierdzą, że od tego czasu zsekwencjonowali około pięciu kolejnych płodów, ale tylko w ramach badań medycznych dotyczących nieprawidłowości. Naukowcy w Chinach twierdzą również, że uzyskali wstępne sekwencje z zarodków IVF, które zostały doprowadzone do końca , choć szczegóły ich procedury nie są jasne.

Domyślam się, że kilka osób mogło już zrobić to prywatnie, mówi Jay Shendure, ekspert w dziedzinie genomiki płodu na Uniwersytecie Waszyngtońskim. Ale to jedyny przypadek, w którym ktoś mówi o tym publicznie. Myślę, że stanie się to o wiele bardziej powszechne.

Powodem tego, mówi Shendure, jest to, że koszt gromadzenia danych DNA gwałtownie spada: odszyfrowanie wszystkich sześciu miliardów liter w genomie człowieka kosztuje teraz tylko kilka tysięcy dolarów. Inne testy, które dostarczają zgrubnej mapy genetycznej osoby, zwanej genotypem, kosztują tylko 99 USD. Oznacza to, że coraz więcej osób bada DNA – iz powodów lekarze mogą nie zawsze zgadzać się z tym lub być w stanie kontrolować.

Rosną napięcia regulacyjne dotyczące tego, kto może interpretować dane dotyczące genów. W zeszłym roku amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków zabroniła firmie genetycznej 23andMe, która jest wspierana przez Google, wprowadzania na rynek swojego 99-dolarowego testu genotypowego skierowanego bezpośrednio do konsumenta, mówiąc, że podała niesprawdzone oświadczenia zdrowotne, mówiąc ludziom, co nauka mówi o ich genach. Teraz konsumenci, którzy chcą tego rodzaju informacji o sobie, nie mogą łatwo ich zdobyć, chyba że w grę wchodzi lekarz.

Na swoim blogu Khan nazwał dostęp do danych DNA prawem, które rząd i lekarze próbują ukrócić. Jeśli medycyna będzie nalegać na blokowanie dostępu do danych genowych, ostrzegał w 2011 roku, konsumenci mogą być zmuszeni do samodzielnego generowania danych, być może poprzez zakup używali maszyn do sekwencjonowania i uruchamiali je w swoich domach lub we wspólnych laboratoriach . Jak śmie rząd kwestionować twoje prawo do poznania podstawowych cegiełek genetycznych tego, kim jesteś, napisał.

Khan był zdeterminowany, aby dowiedzieć się z wyprzedzeniem o genomie swojego dziecka, ponieważ wkrótce po tym, jak jego żona zaszła w ciążę w zeszłym roku. Aby to zrobić, potrzebował próbki DNA rosnącego dziecka. Zdobycie go nie było łatwe. On i jego żona zdecydowali się na badanie o nazwie CVS, podczas którego pobrano biopsję tkanki z łożyska, które ma wspólne DNA płodu. Jej lekarz wysłał go do laboratorium o nazwie Signature Genomics w Spokane w stanie Waszyngton na standardowy test, który szuka brakujących, duplikatów lub uszkodzonych chromosomów.

Test wrócił do normy. Ale Khan chciał więcej informacji. Poprosił o surowe dane. Kiedy Signature odmówił, zaczął nakłaniać firmę do wysłania pozostałości próbki do jego laboratorium Davisa. Nie chcieli go oddać, mówi. Nikt tak naprawdę nie wiedział, jak się do tego zabrać. Zdałem sobie sprawę, że jestem tutaj sam.

W rzeczywistości Signature rutynowo zwraca próbki lekarzom do dalszych testów, mówi Britt Ravnan, jeden z dyrektorów laboratorium firmy. Niezwykłe w tym przypadku było to, że to nie pacjent ani lekarz prosił o próbkę, ale mąż pacjentki, mówi. Podpis trzymał próbkę, aż Khan w końcu zmusił żonę i jej lekarzy do wypełnienia odpowiednich dokumentów. Następnie przesłał mu DNA dziecka do Kalifornii. Kiedy opuści nasz budynek, nie możemy decydować, co pacjent z nim zrobi, mówi Ravnan.

Ravnan, specjalistka od analizy chromosomów, mówi, że jest absolutnie przychylna chęci Khana, aby dowiedzieć się więcej o swoim synu. To jego prawo — to jego informacje, informacje o jego płodzie, a ty nie chcesz być w tym względzie paternalistyczny, mówi. Z drugiej strony, ostrzega, testy DNA w laboratorium akademickim mogą łatwo generować mylące wyniki. Trochę się martwię, że bez dużego doświadczenia w interpretacji danych sekwencji na podstawie klinicznej może nadinterpretować lub błędnie zinterpretować różne rzeczy, mówi.

Kiedy Khan dostał DNA na początku tego roku, mógł zamówić proste testy na określone geny, których był ciekawy. Ale dlaczego nie uzyskać wszystkich danych? W tym momencie zdałem sobie sprawę, że po prostu łatwiej było zrobić cały genom, mówi. Khan poprosił więc kolegi z laboratorium, aby umieścił materiał genetyczny syna w wolnym gnieździe w szybkiej maszynie do sekwencjonowania używanej do badania DNA różnych gatunków zwierząt. To głównie metazoany, ryby i rośliny. Mówi, że był tylko jedną z próbek.

Surowe dane zajmowały około 43 gigabajtów miejsca na dysku, a Khan zabrał się do pracy nad ich porządkowaniem i interpretacją. Zrobił to, korzystając z bezpłatnego oprogramowania online o nazwie Promethease, które przetwarza dane DNA w celu tworzenia raportów — odnotowując interesujące warianty genetyczne i ich znaczenie medyczne. Przepuściłem go przez Promethease i uzyskałem 7000 wyników, mówi Khan.

Promethease jest częścią nowego zestawu narzędzi do samodzielnego wykonania dla osób, które chcą badać DNA bez recepty. Nie jest łatwy w użyciu, ale stał się alternatywą, odkąd FDA rozprawiła się z 23andMe. Aby się zalogować, użytkownik musi kliknąć kilka ostrzeżeń, w tym jedno ostrzegające, aby nie podejmować decyzji reprodukcyjnych bez lekarza.

Badając genom swojego syna na kilka miesięcy przed jego urodzeniem, Khan znalazł kilka niespodzianek. To tylko zwykły dzieciak. W większości jest to dość nudne. Więc to dobrze, mówi.

Khan niewiele przeprasza za ominięcie strażników lub podejmowanie decyzji w imieniu syna. Mówi: Naszą postawą jest to, że podejmujesz wiele decyzji dla swoich dzieci, w tym te, które z perspektywy czasu mogą wydawać się pobieżne.

ukryć