当前信息:中国首例实施多基因疾病检测的试管婴儿降生

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日期:2022-08-03 22:26:59    来源:科技日报    

侯树文 科技日报记者 王春


(资料图)

十月怀胎,一朝分娩。8月2日13:55,复旦大学附属妇产科医院生殖医学中心,随着婴儿的一声啼哭,一对夫妻持续了6年的心愿终于达成。同时,复旦大学附属妇产科医院生殖医学中心黄荷凤院士团队多年研究的多基因疾病胚胎植入前遗传检测技术(以下简称PGT-P)成果也呱呱坠地。

为了迎接这个特殊的小生命,黄荷凤特地到医院的产房里接生。这是她在中国范围内首次实施PGT-P技术。

中国范围内首次实施PGT-P技术

此前,美国在2019年已利用多基因遗传检测技术进行胚胎挑选并移植。而这次则是PGT-P技术在中国范围的首次实施。

记者了解到,胚胎植入前遗传学检测(PGT)技术,也称第三代试管婴儿技术,是指在辅助生殖过程中对植入前的胚胎进行基因或染色体检测,剔除有遗传缺陷的胚胎植入,以阻断染色体和单基因遗传性疾病患儿出生,降低染色体异常导致的反复流产等风险。

“该技术实施是我国糖尿病多基因慢性疾病从源头上防治的一次重要尝试。”黄荷凤向记者科普道,PGT-P实际上是试管婴儿的衍生技术。1990年,该技术应用于单基因疾病的防控,发展到目前已经非常成熟。与单基因疾病不同,多基因疾病的发生受控于多基因多位点,单个或少数基因位点的效应较弱,无法准确预测疾病,因此需要综合多基因多位点信息。而在试管婴儿技术实施过程中的PGT技术是对活检的数个细胞进行遗传检测和筛选,对胚胎进行多基因疾病的遗传学检测和发病风险预测是摆在人类生殖技术的一道难题。

这名通过PGT-P技术诞生的男婴不同之处在于,他的父亲患有家族中高发的2型糖尿病,而且发病年龄较上一辈提前。3年前,婴儿的父亲因为少精弱精症,找到了黄荷凤院士,希望通过试管婴儿技术孕育下一代子女,同时也强烈要求将孩子将来患糖尿病的风险降到最低。

多数单基因疾病属于罕见病,如血友病、渐冻症、免疫缺陷、遗传代谢病等。与之相对的多基因疾病则是常见的慢性复杂疾病,如肿瘤、高血压、冠心病等。慢性病是造成全球疾病负担、威胁人类健康的超级杀手,根据WHO统计每年70%的死亡病例都是慢性病导致。

早在2018年,已经有学者利用多基因风险评分(PRS)对成人糖尿病进行风险预测,以实现个体化的精准预防。而此次黄荷凤的研究则在胚胎阶段开展多基因遗传风险评分以实现糖尿病的源头防控。“针对植入前的胚胎进行遗传检测和糖尿病的多基因遗传风险评分,从遗传角度对胚胎的糖尿病风险等级进行排序,最后选择一个患病风险最低的胚胎移植。”黄荷凤说。

创新符合中国人多基因风险的评分方法

在研究过程中,黄荷凤遇到最大的难点是国内尚无针对中国人群糖尿病的基因数据库。常规的PRS模型在欧洲人群中预测较为准确,而在非欧洲队列中则准确性有限。

“我们不能照搬在外国人中发现的疾病易感基因和位点进行PRS模型构建,因为遗传背景的差异会造成评分的不准确。”黄荷凤进一步阐述,由于此次要求PGT-P的家庭是一个糖尿病集聚性发病的家族,可以利用整个家族发病和非发病个体的基因数据对评分模型进行优化。

黄荷凤团队创新性地提出,先在英国生物标本库的50多万名对照人群、27497个2型糖尿病个体进行风险评分算法的测试和验证,再根据家庭遗传背景和性别等因素对不同的风险位点分配不同的权重,构建基于该家庭的PRS+模型,以克服常规建立的PRS模型在欧洲人群中预测较为准确,而在非欧洲队列中则准确性有限的短板。

经过长达数个月的攻关,基于家系的PRS+模型构建完成,验证表明建立的优化PRS模型在家系中对各个个体的预测能力良好,可以有效应用于该家庭的PGT-P。

目前高血压、糖尿病等慢性疾病流行趋势日益增加,长期以来患者的健康管理和治疗占用了大量公共卫生资源。“PGT-P技术迈出了糖尿病等多基因遗传病的源头防控的第一步,也为未来其他与遗传高度相关的慢性疾病的源头防控提供了理论与技术依据。”黄荷凤直言,团队正着手利用中国人群的基因数据库,瞄准乳腺癌这一多基因遗传病进行源头防控。

(文中照片由复旦大学附属妇产科医院供图)

关键词: 试管婴儿

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