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2020年2月，光学图谱在白血病和不孕不育方向的研究成果相继发表。
研究发现许多癌症、罕见病都与结构变异（Structural Variation，SVs）紧密相关，而短读长的测序技术很难准确检测基因组上的大结构变异 (Large SVs)，比如大片段的缺失、插入、倒位、易位和重排。往往这些Large SVs比较复杂而且影响的片段距离也非常大。传统的细胞遗传学检测方法比如脉冲电泳、Southern Blot、FISH技术费时费力，而且没法精确定量重复数目或定量嵌合突变率，这些都给准确且快速的诊断带来不小难度。BioNano 光学图谱对长片段 DNA 分子进行成像的独特功能，不仅能够有效辅助动植物基因组组装，还在人类疾病的诊断和研究中崭露头角。 2018年4月，发表在Genome Research期刊上，题为“Optical mapping reveals a higher level of genomic architecture of chained fusions in cancer”的文章中，来自澳大利亚的研究人员利用BioNano光学图谱技术分析了一种已知发生高度重排的脂肪肉瘤细胞系，最终得到72个融合图谱，代表了112.3Mb高度重排的基因组区域[3]。虽然此前也有很多检测染色体结构异常的手段，但是这些方法主要采用统计学和计算方法进行复杂性推测，难以准确将预测断点，重排特征和拷贝数分析进行整合，导致无法重构基因组重排事件。该研究中不仅识别了倒置和易位，还对检测到的SV进行分型，可见，BioNano为深入认识和积极对抗疾病提供了一个新方向。 融合谱图 小飞侠病-FSHD诊断， 希望组BioNano平台在行动 面肩肱型肌营养不良（FSHD）是一种遗传性肌肉疾病，脸，肩，上臂等部位的肌肉，会出现逐渐加重的肌力减退以及肌肉的萎缩，由于其特殊的体态也被称小飞侠病。FSHD为常染色体显性遗传病，由于4号染色体D4Z4区域的重复单元缺失导致的[4]。大约95％的患者在染色体4q35上具有一个称为D4Z4的3.3kb的重复单元的数量缺失，正常人一般有11-150个重复，但是患者只有10个或更少的重复。重复数目与临床表型之间有负相关的关系，重复单元数目越少，发病年龄越早，病情则越严重。FSHD不是致命的疾病，但没有有效的治疗方法。且临床表现为异质性，病情不断加重，使患者及其家属承受了巨大的心理负担。便捷有效的产前诊断，能够允许医务人员提前进行人为干预，避免不良遗传因素的传递。 FSHD基因座示意图 2019年，郑州大学第一附属医院遗传与产前诊断中心的孔祥东研究团队联合希望组发表了题为“Rapid prenatal diagnosis of facioscapulohumeral muscular dystrophy 1 by combined bionano optical mapping and karyomapping”的研究成果，研究中使用BioNano检测到4q35.2区域含有4个D4Z4重复和4qA变体结构，与之前Southern Blotting对FSHD1的诊断结果一致。受试者选择终止妊娠，研究者还对流产组织进行检测，结果得到了验证[5]。因此，BiaNano可以确定D4Z4重复个数，排除10q26.3同源区干扰，能够用于FSHD1的产前快速诊断，稳定高效。 FSHD1的遗传诊断 美国人类遗传学会2017年度会议上，北京希望组基因公司CEO汪德鹏宣布，将以Bionano Genomics公司的单分子光学图谱技术为基础开发新的先进的中国遗传病检测方法。次年，面肩肱型肌营养不良综合症（FSHD）的相关研究成果在预印发表，是国内首个基于BioNano光学图谱成像技术的FSHD新型基因检测方法。随后，PerkinElmer Genomics和爱荷华大学也开发出基于BioNano光学图谱技术的检测方法，以完善其在疾病相关的染色体变异领域的遗传检测方案。 “精准医疗，诊断先行”，希望组深耕遗传病诊断、肿瘤诊断，已经将科研成果成功转化，开发了完整的实验检测和物信息分析流程，形成了完善的解决方案，能够通过光学图谱技术稳定检测结构变异，辅助诊断FSHD、白血病和平衡易位引起的不孕不育。 目前已配备多台GridION X5、PromethION、PacBio Sequel以及Bionano Saphyr等测序平台，拥有一支由知名的生物信息分析专家、资深的医学遗传学学者和经验丰富的临床医生组成的核心研发团队，旨在为遗传病精准诊断贡献一份力量，让生命充满希望！ https://www. 电话：15387037487 End |
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