非侵入性胎兒測序首獲成功

　如果能在寶寶還躺在子宮里的時(shí)候便讀懂孩子未來的醫(yī)學(xué)特征，那又會帶來什么樣的結(jié)果呢？科學(xué)家如今向著這一目標(biāo)——一個(gè)充滿了治療潛力和倫理問題的領(lǐng)域——邁出了一大步，通過對采自母親血液和父親唾液的脫氧核糖核酸（DNA）進(jìn)行測序，他們準(zhǔn)確預(yù)測了一個(gè)尚未出生的胎兒的全部基因組。

目前，為少數(shù)遺傳疾病進(jìn)行的產(chǎn)前診斷通常是用醫(yī)生從子宮內(nèi)的液體（羊膜穿刺術(shù)）或胎盤組織的一個(gè)片段（胎兒絨毛取樣）中采集的胎兒細(xì)胞完成的。但是這些方法需要將針頭或導(dǎo)管插入子宮或胎盤，從而會導(dǎo)致約1%的流產(chǎn)率。

1997年，目前已在中國香港大學(xué)任職的化學(xué)病理學(xué)家Dennis Lo發(fā)現(xiàn)，大約有10%的源自胎兒的無細(xì)胞DNA漂浮在孕婦的血液中。在2010年發(fā)表在《科學(xué)—轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》上的一篇論文中，Lo的研究小組報(bào)告說，使用足夠多的胎兒DNA片段便能夠重建胎兒完整的基因組，并且或許能夠用這種DNA檢測胎兒的遺傳疾病，而無需將其暴露在侵入式手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)之下。Lo說：“大的好處是你能夠拯救那些即將失去的寶寶。”

但是將血液中的胎兒DNA與母親DNA區(qū)分開來是一個(gè)棘手的難題。一個(gè)辦法是使用母親染色體對之間存在的細(xì)微遺傳變異。在大多數(shù)情況下，對于一個(gè)特殊染色體上的特定遺傳序列而言，女性血液中的每個(gè)染色體對的變異都是相同的。然而在懷孕的婦女中，作為遺傳物質(zhì)的一部分，她們的孩子僅接受到一個(gè)變異，從而導(dǎo)致孕婦血液將包含稍微多一點(diǎn)的變異，這是因?yàn)樽杂善〉奶篋NA所致。

如果母親遺傳變異的模式或單體型是已知的，那么統(tǒng)計(jì)學(xué)分析就能讓研究人員推斷出她向后代遺傳了怎樣的突變。2010年，Lo發(fā)現(xiàn)，如果父母雙方的單體型都是已知的，則有可能根據(jù)懷孕母親血液中的DNA預(yù)測胎兒的基因組。

但美國西雅圖市華盛頓大學(xué)的基因組科學(xué)家Jay Shendure表示：“顯示某件事可做與做出某件事之間存在著巨大差異。”

在這項(xiàng)新的研究中，Shendure和他的研究小組對一位懷孕18周半的孕婦血漿中的DNA進(jìn)行了測定。通過將這種DNA與來自父親唾液以及母親血液的基因組測序結(jié)果進(jìn)行比較，研究人員確定出胎兒的DNA序列，并通過計(jì)算拼湊出胎兒的基因組。在胎兒出生后將該基因組與測序獲得的嬰兒基因組進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)，研究小組預(yù)測的準(zhǔn)確率超過了98%。

Shendure表示：“這是次對一個(gè)胎兒進(jìn)行非侵入性測序。”研究小組在6月6日的美國《科學(xué)—轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上報(bào)告了這一研究成果。
研究人員同時(shí)在第二個(gè)更小的胎兒中成功重復(fù)了這一試驗(yàn)——該胎兒受孕8.2周，此時(shí)母親血液中的胎兒DNA更少。

這項(xiàng)研究給許多遺傳學(xué)家留下深刻印象。美國得克薩斯州休斯敦市貝勒醫(yī)學(xué)院的Arthur Beaudet稱這項(xiàng)研究是“一項(xiàng)杰出的工作”，并預(yù)測“在不久的將來便能夠在早期妊娠過程中對胎兒的基因組進(jìn)行例行測序”。

Shendure表示，改進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)從而使其應(yīng)用于臨床可能只需要兩三年的時(shí)間。他估計(jì)，對一個(gè)胎兒進(jìn)行分析的費(fèi)用約為5萬美元。但他同時(shí)指出，如果認(rèn)為所有的數(shù)據(jù)都能夠應(yīng)用于臨床未免過于天真。“有許多突變的影響我們至今尚未搞清。”