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无创DNA产前检测技术引领孕检新时代

来源:生物谷 作者: 2011-8-18
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摘要: 几十年前,生物学家们都发现胎儿细胞会通过胎盘进入母体血液循环系统,但由于技术上没能取得突破,至今生物学家们都不能将这些母体外周血中的胎儿细胞分离出来应用于无创性的产前诊断。转机出现在1997年,香港中文大学的DennisLo教授率先发现孕妇外周血中存在“漂流”的胎儿DNA。即便是在怀孕初期,母体外周血中胎儿的游......


几十年前,生物学家们都发现胎儿细胞会通过胎盘进入母体血液循环系统,但由于技术上没能取得突破,至今生物学家们都不能将这些母体外周血中的胎儿细胞分离出来应用于无创性的产前诊断。转机出现在1997年,香港中文大学的Dennis  Lo教授率先发现孕妇外周血中存在“漂流”的胎儿DNA。即便是在怀孕初期,母体外周血中胎儿的游离DNA含量也在5%左右。于是研究人员通过抽取孕妇的外周血,分离出血浆,然后从血浆里再提取外周血的DNA片段进行分析研究。外周血的DNA片段较小,基本从1毫升血浆里只能提取到纳克级的DNA片段。光是如何精确的提取出用于研究的足量DNA片段,都让实验室的研发人员苦恼了好几个月。尽管在试验操作过程中需要克服诸多的困难,但至少在非侵入条件下进行产前诊断已成为可能,要知道目前的产前诊断技术都是采用侵入性方式。



现在包括中国在内的世界很多国家都会制定相关的政策普及产前遗传临床工作。在发达国家比如美国,现行的美国妇产科医师协会(American  College  of  Obstetrics  and  Gynecology,ACOG)指南建议对所有孕妇进行产前筛查,不论孕妇的年龄大小,根据筛查结果决定是否进行侵入性产前诊断。在中国,产前遗传病筛查近几年取得了非常快的增长,但筛查率仍然很低,唐氏综合征的筛查仅有13%左右。



就目前常用的产前筛查和诊断而言,以唐氏综合症为例,现常用的筛查多数采用血清学联合筛查法。这是一种基于人群的统计方法,根据AFP/hCG在血液中的含量,结合母亲体重、年龄、孕周算出来的风险系数与唐氏综合症只有一定的相关性。唐氏综合征是由21号染色体三体导致的,表达AFP和hCG的基因都不在21号染色体上,因而它们在血液中的含量与21号染色体三体没有直接的关系。而那些侵入性产前诊断对于年龄超过35岁的高龄孕妇以及家族有过遗传病史的孕妇来说,更是一种非常痛苦的体验,因为她们需要通过羊膜腔穿刺或者绒膜绒毛取样等侵入性方式进行最后的确诊。



鉴于对筛查技术(例如唐筛)的不确定性和对侵入性诊断方式(羊穿等)的恐惧心理,孕妇开始寻求一种更为简单有效的方式来解决她们所要面临的困境。得益于目前DNA测序的成本降低,无创DNA产前检测技术用于产前临床的设想在近期内可以成为现实。至少可以对  T21、T18、T13三大染色体疾病进行无创DNA产前检测。



2010年,Sequenom,  Verinata  Health相继宣布进军无创产前诊断市场推出基于测序的无创诊断服务用于检测孕妇所怀胎儿是否患唐氏综合征。2010年北京贝瑞和康开始探索针对唐氏综合征的无创DNA产前检测的商业模式,同时继续坚持不懈的追求创新研发,实现了在唐氏综合征基础上对胎儿T13、T18染色体疾病的产前检测,走在了国际分子诊断领域的前列,引起业内专家的关注和推崇。



目前,从北京贝瑞和康,香港中文大学,美国Sequenom和Verinata  Health四家机构发布的无创DNA产前检测数据结果来看,T21的检出率(灵敏度)均高达100%。其中贝瑞和康针对T21,T18,T13完全羊穿的临床试验样本检出率高达100%,这一结果是目前国际上同类临床试验中最为全面的。贝瑞和康的无创DNA产前检测技术在研发和应用上已处于国际先进水平。



周代星博士,北京贝瑞和康公司的创始人之一,是近年来在国际上迅猛发展的新一代测序技术的先驱之一,提出了利用高通量测序技术对孕妇外周血游离DNA进行测序来检测胎儿染色体遗传异常的新概念。2007年周代星博士与香港中文大学Dennis  Lo教授,以及现任美国约翰霍普金斯教授的高远博士,开始合作研究非侵入性的产前遗传学检测技术,首先于21号染色体三体综合征(即唐氏综合征)取得突破,为无创DNA产前检测技术由试验阶段转向临床应用提供理论和技术基础。



“如何在保证准确率的前提下,针对其他整倍异常、单基因、多基因遗传病的项目进行自主深入研发是我们面对的一大难题”。周代星博士表示今后面对的压力仍然很大,不敢懈怠。



众所周之,无创DNA产前检测技术市场前景巨大,支撑这巨大前景的磐石必然是技术革新带来的高准确度,也是众多孕妇妈妈所关注的焦点。如果无创DNA产前检测技术的准确度不高,还需要羊水穿刺或者绒毛膜穿刺进行诊断的话,那么对于孕妇来说,这就失去了选择无创DNA产前检测的价值和意义。诚然,当孕妇接受无创DNA产前检测作为自己检测项目时,这些公司和机构需要面对的是成千上万的样本,尤其是中国这样人口基数比较大,先天性出生缺陷比较严重的国家,是否始终能做到检出率高达100%,还有待未来时间验证。



在未来的几年,随着无创DNA产前检测技术的推广和二代测序技术的成本降低,接受和愿意尝试无创DNA产前检测服务的人群越来越大,检测的临床样本越来越多,检测涵盖的内容也越来越丰富,如何在样本“量”的前提下,保证技术的“质”,是贝瑞和康整个团队首要面临的考验。“脚踏实地做技术,坚持不懈做求创新”是贝瑞和康一直坚持的研发理念,同时这也是贝瑞和康以负责任的心态向众孕妇妈妈们做出的坚定承诺。



作为一个日趋成熟的新技术,对孕妇来说,无创DNA产前检测的无创性,高灵敏度/特异性确实是值得考虑的好选择。

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