美國時(shí)間12月28日，《PNAS》雜志在線發(fā)表了植入前胚胎遺傳學(xué)診斷的新成果，該研究由北京大學(xué)謝曉亮、喬杰、湯富酬團(tuán)隊(duì)引領(lǐng)，首次在國際上建立了一種在早期胚胎階段對各種單基因遺傳疾病和染色體疾病同時(shí)進(jìn)行精確診斷、以避免遺傳病患兒出生的全新的植入前胚胎遺傳學(xué)診斷方法MARSALA (mutated allele revealed by sequencing with aneuploidy and linkage analyses，高通量測序同時(shí)檢測突變位點(diǎn)、染色體異常、以及連鎖分析)。

　　MARSALA技術(shù)關(guān)鍵的創(chuàng)新點(diǎn)是在單細(xì)胞水平上，通過一步高通量測序即可檢測致病基因突變位點(diǎn)和全基因組范圍染色體異常，同時(shí)完成高精度連鎖分析，全面提高診斷的覆蓋面和精準(zhǔn)性。該技術(shù)主要有以下幾個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)：精度高、分析全面；能夠進(jìn)行多重校驗(yàn)；成本低；操作方便；對各種遺傳病患者家屬的兼并性高。

　　美國科學(xué)院院士、哈佛大學(xué)教授謝曉亮介紹說，已利用MARSALA技術(shù)成功幫助兩個(gè)病例，一個(gè)是常染色體顯性遺傳疾病，單個(gè)堿基缺失導(dǎo)致突變，引起多發(fā)性骨軟骨瘤的發(fā)生，其后代無論男孩女孩均有50%患病風(fēng)險(xiǎn);另一例是發(fā)生在x染色體上的隱性遺傳疾病，單個(gè)堿基發(fā)生替換突變，男孩攜帶突變位點(diǎn)即患病，造成外胚層發(fā)育不良，無毛發(fā)、牙齒及汗腺，其后代男孩有50%幾率患病，女孩有50%幾率成為攜帶者。經(jīng)過MARSALA技術(shù)篩選后，這兩對夫婦均已得到健康的后代。

　　單細(xì)胞測序?yàn)镻GD/PGS提供了有力的工具

　　單細(xì)胞全基因組測序技術(shù)是在單細(xì)胞水平對全基因組進(jìn)行擴(kuò)增與測序的一項(xiàng)新技術(shù)，其原理是將分離的單個(gè)細(xì)胞的微量全基因組DNA進(jìn)行擴(kuò)增，獲得高覆蓋率的完整基因組后進(jìn)行高通量測序。2011年，《自然方法》雜志( Nature Methods )將單細(xì)胞測序列為年度值得期待的技術(shù)之一，2013年，《科學(xué)》雜志(Science)將單細(xì)胞測序列為年度最值得關(guān)注的六大領(lǐng)域榜首。單細(xì)胞測序技術(shù)出現(xiàn)以后，就被迅速應(yīng)用到生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，為人們研究人類胚胎發(fā)育、獲知全部基因組信息提供了有力的工具。

　　談及單細(xì)胞，想到的必然是謝曉亮教授，謝曉亮教授是我國單細(xì)胞測序領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物，今年9月10日于《PNAS》雜志發(fā)表了單細(xì)胞測序技術(shù)新成果，他們開發(fā)出了一種基于乳液的擴(kuò)增方法來抑制擴(kuò)增偏移檢測單細(xì)胞拷貝數(shù)變異(CNV)，同時(shí)以高精確度檢測單核苷酸變異(SNV)。這一方法能夠與各種擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)方案包括廣泛使用的多重置換擴(kuò)增(MDA)相兼容。

　　另外，謝曉亮教授帶領(lǐng)研究組創(chuàng)建了一種新的人單細(xì)胞全基因組測序技術(shù)——多重退火成環(huán)循環(huán)擴(kuò)增技術(shù)(Multiple Annealing and Looping-Based Amplification Cycles, MALBAC)，這是迄今為止在單細(xì)胞測序及相關(guān)領(lǐng)域最先進(jìn)的技術(shù)。MALBAC利用特殊的引物，使得擴(kuò)增子結(jié)尾互補(bǔ)成環(huán)，防止了DNA的指數(shù)性擴(kuò)增，解決了擴(kuò)增偏倚，同時(shí)保持了90%以上的基因組擴(kuò)增覆蓋度，使得檢測單細(xì)胞中較小的DNA序列變異變得更容易，分辨率提高，可以檢測單基因突變，以及同時(shí)檢測多個(gè)基因。MALBAC技術(shù)發(fā)明之后，已陸續(xù)用于對人類單個(gè)細(xì)胞、單個(gè)精子細(xì)胞、單個(gè)卵母細(xì)胞等測序，并在實(shí)際臨床應(yīng)用中取得了良好的效果。

　　備注：本文部分內(nèi)容來自北京大學(xué)、北醫(yī)三院