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近日，荷兰奈梅亨拉德堡德大学医学中心的研究人员发现，长读长测序技术在检测复杂病因上更加有效。他们在《美国人类遗传学杂志》上发表论文称，大约90%的致病变异能被检测到。
目前全球已知的罕见病有7000多种，其中大多数为遗传性疾病。短读长的外显子组和基因组测序对罕见病的诊断检测产生了积极影响。然而，技术方面的局限性使其难以检测基因组复杂区域中的疾病相关变异。
近日，荷兰奈梅亨拉德堡德大学医学中心的研究人员发现，长读长测序技术在检测复杂病因上更加有效。他们在《美国人类遗传学杂志》上发表论文称，大约90%的致病变异能被检测到。
之前，在读取基因组时，首先要将DNA打断成300 bp左右的小片段。在读取这些片段后，再将其重新组合，直至绘制出完整的基因组图谱。这就是所谓的短读长测序。拉德堡德大学医学中心的Christian Gilissen教授称：“这种方法协助我们找到了许多罕见病的病因。”
不过，短读长测序技术也存在缺点。大量的小片段不可能总在正确的位置重新组合。对于存在重复片段以及插入缺失或重排的区域来说，更是如此。为了弥补短读数的这些问题，人们通常采用几种技术来检测可能遗漏的部分。
长读长测序技术的出现也许能克服这些挑战。利用PacBio的HiFi测序技术，人们可读取长达20 kb的基因片段。拉德堡德大学医学中心的Lisenka Vissers教授解释说：“起初，这种技术的准确性较低，价格也相当高，但现在它变得更可靠了，价格也更实惠了。”
“于是，我们问自己，是否能用长读长测序来替代短读长测序及其他附加检测？长读长能不能捕捉到足够多的基因突变，从而在临床上取代短读长及其他检测？”
Gilissen及其同事选择了100个具有挑战性的样本，这些样本含有145个已知的临床相关生殖系变异，使用短读长测序很难检测。在使用长读长测序后，变异检出程序轻松地鉴定出大多数变异（120/145，83%），包括90%的结构变异、SNV/插入缺失以及短串联重复序列扩增。
另外10%的变异（n = 14）在数据中清晰可见，但没有被自动检测到。“对于剩下的7%，可能需要进一步改进技术，” Gilissen谈道。“从根本上说，我们在这项具有挑战性的测试中已经找到了93%的病因。对于难度较低的病因，这一比例可能更高。”
长读长测序的另一优势是直接绘制甲基化图谱。众所周知，甲基化过程通过对DNA的修饰来开启或关闭基因表达。短读长测序无法做到这一点，需要采用额外的检测。
Gilissen以一名患者为例说明了这一点。“通常情况下，母亲的基因是活跃的，而父亲的基因是不活跃的，但这名患者没有从父亲那里获得基因拷贝，而从母亲那里获得了两个拷贝。母亲的两个基因都不活跃，这就是导致这种罕见病的原因。”
据Vissers介绍，这是首次将100种难以发现病因的罕见病与长读长测序技术的使用进行直接比较。她认为，结果是积极的。“随着技术的改进和价格的下降，在不久的将来，从质量、易用性和经济性方面考虑，长读长技术似乎将成为罕见病检测的首选方法。”
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