برطانیہ میں اعصابی ریپیٹ ایکسپینشن ڈس آرڈرز کی تشخیص کے لیے مکمل جینوم کی ترتیب: ایک سابقہ ​​تشخیصی درستگی اور ممکنہ کلینیکل توثیق کا مطالعہ

مزید معلومات کے لیے:ali.ma@wecistanche.com

خلاصہ

پس منظر

بار بار توسیع کی خرابی 3000 افراد میں سے 1 کو متاثر کرتی ہے اور یہ طبی لحاظ سے متضاد بیماریاں ہیں جو مختصر ٹینڈم ڈی این اے کی تکرار کی وجہ سے ہوتی ہیں۔ جینیاتی جانچ اکثر لوکس کے لیے مخصوص ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں ایسے لوگوں کی کم تشخیص ہوتی ہے جن کی غیر معمولی طبی پیش کش ہوتی ہے، خاص طور پر بچوں کے مریضوں میں جن کی سابقہ ​​مثبت خاندانی تاریخ نہیں ہے۔ مکمل جینوم کی ترتیب کو دوسرے نایاب جینیاتی عوارض کے لیے پہلی لائن کے ٹیسٹ کے طور پر تیزی سے استعمال کیا جاتا ہے، اور ہمارا مقصد مریضوں کی تشخیص میں اس کی کارکردگی کا جائزہ لینا تھا۔اعصابیتوسیع کی خرابیوں کو دوبارہ.

طریقے

ہم نے سابقہ ​​طور پر پورے جینوم کی ترتیب کی تشخیصی درستگی کا جائزہ لیا تاکہ اس سے وابستہ سب سے عام تکرار کی توسیع لوکی کا پتہ لگایا جا سکے۔اعصابینتائج (AR, ATN1, ATXN1, ATXN2, ATXN3, ATXN7, C9orf72, CACNA1A, DMPK, FMR1, FXN, HTT, اور TBP) انگلینڈ میں نیشنل ہیلتھ سروس کے اندر ایسے مریضوں سے حاصل کیے گئے نمونوں کا استعمال کرتے ہوئے جن کے بارے میں شبہ تھا۔اعصابیعوارض؛ پچھلے پی سی آر ٹیسٹ کے نتائج کو حوالہ معیار کے طور پر استعمال کیا گیا تھا۔ دہرائی جانے والی توسیع کا پتہ لگانے کے لیے پورے جینوم کی ترتیب کی طبی درستگی کا امکانی طور پر پہلے جینیاتی طور پر تجربہ شدہ اور غیر تشخیص شدہ مریضوں میں 2013-17 میں برطانیہ میں 100 000 جینوم پروجیکٹ میں بھرتی کیا گیا تھا، جن کے بارے میں شبہ تھا کہ وہ جینیٹک ہیں۔اعصابیخرابی کی شکایت (گھٹیا، نیوروپتی، اسپاسٹک پیراپلجیا، ڈیمنشیا، موٹر نیورون کی بیماری کی خاندانی یا ابتدائی شکلیں،پارکنسونینتحریکعوارض، فکری معذوری، یا اعصابی عوارض)۔ اگر پورے جینوم کی ترتیب کا استعمال کرتے ہوئے دوبارہ توسیع کی کال کی گئی تھی، تو نتیجہ کی تصدیق کے لیے پی سی آر کا استعمال کیا جاتا تھا۔

نتائج

دوبارہ پھیلنے کا پتہ لگانے کے لیے پورے جینوم کی ترتیب کی تشخیصی درستگی کا اندازہ NHS کے اندر 404 مریضوں سے پہلے کیے گئے 793 PCR ٹیسٹوں کے مقابلے میں کیا گیا تھا۔ مکمل جینوم کی ترتیب نے 221 توسیع شدہ ایللیس میں سے 215 اور 1321 غیر توسیع شدہ ایللیس میں سے 1316 کی صحیح درجہ بندی کی ہے، جس میں 97·3 فیصد حساسیت (95 فیصد CI 94·2-99·0) اور 99·6 فیصد مخصوصیت (99·1-99) ظاہر ہوتی ہے۔ ·9) پی سی آر ٹیسٹ کے نتائج کے مقابلے میں بیماری سے وابستہ 13 جگہوں پر۔ جینوم پروجیکٹ کے 11 631 مریضوں کے نمونوں میں، مکمل جینوم کی ترتیب نے 81 بار بار پھیلنے کی نشاندہی کی، جن کا پی سی آر کے ذریعہ بھی تجربہ کیا گیا: 68 کی مکمل پیتھوجینک رینج میں دوبارہ توسیع کے طور پر تصدیق ہوئی، 11 غیر تھے۔ -پیتھوجینک انٹرمیڈیٹ توسیع یا ترتیب، اور دو غیر توسیعی تکرار تھے (16 فیصد غلط دریافت کی شرح)۔

تشریح

ہمارے مطالعے میں، دہرائی جانے والی توسیع کا پتہ لگانے کے لیے مکمل جینوم کی ترتیب نے اعلیٰ حساسیت اور مخصوصیت کو ظاہر کیا، اور اس کی وجہ سےاعصابیپہلے غیر تشخیص شدہ مریضوں میں توسیع کی خرابی کی تکرار۔ یہ نتائج کلینیکل لیبارٹریوں میں مکمل جینوم کی ترتیب کے نفاذ کی حمایت کرتے ہیں تاکہ ان مریضوں کی تشخیص کی جاسکے جواعصابیپریزنٹیشن دوبارہ توسیع کی خرابی کے ساتھ مطابقت رکھتا ہے.

فنڈنگ

میڈیکل ریسرچ کونسل، محکمہ صحت اور سماجی نگہداشت، نیشنل ہیلتھ سروس انگلینڈ، نیشنل انسٹی ٹیوٹ فار ہیلتھ ریسرچ، اور ایلومینا۔

تعارف

نایاب کی جینیاتی بنیاد کے بارے میں ہماری سمجھ میں حالیہ پیشرفت کے باوجوداعصابیعوارض، اس طرح کے عوارض کے 70 فیصد تک مریض جینیاتی طور پر غیر تشخیص شدہ رہتے ہیں۔ 1–3 جزوی طور پر، اس کی وجہ پیچیدہ اور بار بار جینیاتی مختلف حالتوں کے لیے جانچ کے تکنیکی چیلنجز ہیں، جن میں بار بار توسیع بھی شامل ہے۔ اس طرح کے پھیلاؤ کا تخمینہ 3000 افراد میں سے 1 پر اثر انداز ہوتا ہے (اپنڈکس p 1) اور یہ 40 سے زیادہ نیوروجینیٹک عوارض کی سب سے بڑی وجہ ہیں، جن میں ہنٹنگٹن کی بیماری اور نازک ایکس سنڈروم بھی شامل ہے۔ بار بار توسیع کی خرابی طبی اور جینیاتی طور پر متضاد ہیں، اور بار بار توسیع مختلف بیماریوں کے ساتھ منسلک کیا جا سکتا ہے. مثال کے طور پر، C9orf72 میں توسیع یا تو امیوٹروفک لیٹرل سکلیروسیس یا فرنٹوٹیمپورل ڈیمنشیا کے طور پر پیش ہو سکتی ہے۔5 مختلف لوکی میں دہرائی جانے والی توسیع سے بھی اسی طرح کی فینوٹائپک خصوصیات پیدا ہو سکتی ہیں، جس سے طبی لحاظ سے ان کی تمیز کرنا مشکل ہو جاتا ہے: کم از کم دس اسپینوسربیلر ایٹیکسیا میں دہرائی جانے والی توسیع بالغوں کے طور پر جینس کے طور پر ظاہر ہوتی ہے۔ شروع ہونے والی ایٹیکسیا، 6 اور C9orf72 اور AR دونوں ہی موٹر نیوران کی بیماری کا سبب بن سکتے ہیں۔

دہرانے والے توسیعی عوارض دہرائے جانے والے مختصر ٹینڈم ڈی این اے کی ترتیب کی تعداد میں اضافے کی وجہ سے ہوتے ہیں، اور ہر عارضے کے لیے روگجنکی حدیں مخصوص ہوتی ہیں۔ توسیع کا سائز 30 سے ​​کم اعادہ (مثلاً، CACNA1A میں) سے لے کر کئی ہزار ریپیٹ یونٹس تک ہوتا ہے (مثال کے طور پر، FMR1، DMPK، C9orf72، اور FXN، جس کا سائز 5 kb تک بڑھ سکتا ہے)۔ دہرائی جانے والی توسیع سالماتی عدم استحکام کو ظاہر کرتی ہے، جو نسلوں اور بافتوں میں دہرائے جانے والے سائز (عام طور پر لمبائی میں اضافہ) میں تبدیلیوں کا باعث بن سکتی ہے۔ نسلیں.4 بار بار توسیع کی خرابی کا پیڈیاٹرک آغاز مخصوص فینوٹائپک دستخطوں کے بغیر ملٹی سسٹم سنڈروم کے طور پر پیش ہوسکتا ہے، 9 اور ان عوارض میں مبتلا بچوں میں اس وقت کم تشخیص ہونے کا امکان زیادہ ہوتا ہے جب دوبارہ توسیع کی خرابی کی خاندانی تاریخ موجود نہ ہو۔10- 12

دہرائی جانے والی توسیع کی لیبارٹری تشخیص عام طور پر پی سی آر پر مبنی یا سدرن بلاٹ طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے مشتبہ طبی تشخیص کے ذریعہ ہدایت کردہ انفرادی لوکس کے ہدف شدہ مالیکیولر تشخیص تک محدود ہے، 13 جو مہنگا اور وقت طلب ہوسکتا ہے۔ مزید برآں، ان عوارض کی متنوع اور اوور لیپنگ فینوٹائپک خصوصیات کی وجہ سے، بیماری سے منسلک دوبارہ توسیعی لوکی بغیر جانچ کے رہ سکتی ہے۔

مکمل جینوم کی ترتیب نایاب بیماری کے مریضوں میں پہلی لائن کے تشخیصی آلے کے طور پر ابھر رہی ہے -اگلی نسل کے تسلسل کے اعداد و شمار سے دوبارہ توسیع کا سبب بنتا ہے۔ ایک مشتبہ اعصابی عارضہ تھا، جس کی پچھلی جینیاتی جانچ سے تشخیص نہیں ہوئی تھی۔

طریقے

مطالعہ ڈیزائن اور شرکاء

دہرائی جانے والی توسیع کی کھوج کے لیے پورے جینوم کی ترتیب کے اس جائزے میں تشخیصی درستگی اور طبی درستگی کے جائزے دونوں شامل تھے۔ تشخیصی درستگی کا اندازہ ان مریضوں کے ڈیٹا کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا جن کا پی سی آر کے ذریعے پہلے ٹیسٹ کیا گیا تھا جو کہ اعصابی بیماری کا سبب بننے کے لیے جانا جاتا ہے۔ کیمبرج، یوکے)۔ مریضوں کے دونوں سیٹوں کے لیے، نیشنل ہیلتھ سروس (NHS) کی لیبارٹریوں کے ذریعے مریضوں کے نمونوں پر پی سی آر کی جانچ معمول کے طبی تشخیص کے حصے کے طور پر کی گئی تھی: 100000 جینوم پروجیکٹ میں نمونوں کے لیے، پی سی آر ٹیسٹ پروجیکٹ میں بھرتی سے پہلے کیے گئے تھے۔ یونیورسٹی کالج لندن ہسپتال نیوروجنیٹکس لیبارٹری (لندن، برطانیہ)؛ پی سی آر کی تصدیق شدہ بار بار توسیع والے نمونے کیمبرج میں واقع جینومک لیبارٹری کے ذریعہ جانچے گئے مریضوں سے حاصل کیے گئے تھے۔ PCR-مثبت اور PCR-منفی ٹیسٹ کے نتائج والے مریضوں کی نشاندہی لیبارٹری ریکارڈ سسٹم کے ذریعے ہمارے مطالعے میں شمولیت کے لیے کی گئی تھی۔ تمام مریضوں نے کلینکل سروس کی اصلاح اور توثیق کے حصے کے طور پر کوالٹی اشورینس اور تحقیق اور تربیت کے مقاصد کے لیے اپنے نمونے کے استعمال کے لیے تحریری طور پر باخبر رضامندی دی تھی۔

ہر نمونے کی مکمل جینوم کی ترتیب دو لیبارٹریوں میں سے ایک میں کی گئی تھی: جینومکس انگلینڈ (ہنکسٹن، یو کے) 100000 جینوم پروجیکٹ کے نمونے (n=254) اور ایلومینا کلینیکل سروسز لیبارٹری (ICSL؛ سان ڈیاگو، CA، USA) کیمبرج (n=150) میں واقع جینومک لیبارٹری کے ذریعے حاصل کردہ نمونوں کے لیے۔ مجموعی طور پر، اس ڈیٹاسیٹ کو مطالعہ کے تشخیصی درستگی کے حصے کے لیے استعمال کیا گیا تھا، اور اس میں 404 مریضوں کے PCR اور مکمل جینوم کی ترتیب کے اعداد و شمار پر مشتمل تھا، جس میں 13 لوکی شامل ہیں جو سب سے زیادہ عام اعصابی ریپیٹ توسیعی عوارض کی نمائندگی کرتے ہیں: 11 لوکی ایٹیکسیا اور دیر سے منسلک ہیں۔ نیوروڈیجینریٹیو عوارض کا آغاز (HTT, AR, ATN1, ATXN1, ATXN2, ATXN3, ATXN7, CACNA1A, TBP, C9orf72, اور FXN)، دانشورانہ معذوری (FMR1) سے وابستہ ایک لوکس (FMR1)، اور ایک لوکس (myotonicDMP dystroy) سے وابستہ۔ ہر لوکس کے لیے، پی سی آر ٹیسٹ کا ڈیٹا کم از کم ایک توسیع شدہ ایلیل (اپنڈکس پی 24) کے لیے دستیاب تھا۔

کلینیکل درستگی کا اندازہ دہرائی جانے والی توسیع کی ہم آہنگی کی جانچ کرکے کیا گیا، جیسا کہ پورے جینوم کی ترتیب سے پتہ چلا، مشتبہ جینیاتی اعصابی عوارض کے مریضوں میں پی سی آر کی تصدیق کے بعد مشتبہ طبی تشخیص کے ساتھ۔ موٹر نیوران کی بیماری،پارکنسونیننقل و حرکت کی خرابی، فکری معذوری، یا اعصابی عوارض) کو 2013-17 میں 100000 جینوم پروجیکٹ میں بھرتی کیا گیا۔ 100000 جینوم پراجیکٹ برطانیہ کا ایک پروگرام ہے جو نایاب بیماریوں اور کینسر کے مریضوں میں مکمل جینوم کی ترتیب کی قدر کا اندازہ لگاتا ہے۔ ایسٹ آف انگلینڈ کیمبرج ساؤتھ ریسرچ ایتھکس کمیٹی (حوالہ 14/EE/1112) کی طرف سے 100000 جینوم پروجیکٹ کے لیے اخلاقی منظوری کے بعد، بشمول ڈیٹا کے تجزیہ اور مریضوں کو تشخیصی نتائج کی واپسی کے لیے، ان مریضوں کو ہیلتھ کیئر پروفیشنلز اور محققین نے بھرتی کیا تھا۔ انگلینڈ میں 13 جینومک میڈیسن سینٹرز اور اس پراجیکٹ میں اندراج کیا گیا تھا اگر وہ یا ان کے سرپرست نے اپنے نمونوں اور ڈیٹا کو تحقیق میں استعمال کرنے کے لیے تحریری رضامندی فراہم کی، بشمول اس مطالعہ۔ پروبینڈز اور، اگر ممکن ہو تو، خاندان کے دیگر افراد، مخصوص نایاب بیماری کے حالات (اپینڈکس پی پی 5-11) کے لیے مقرر کردہ اہلیت کے معیار کے مطابق اندراج کیے گئے تھے۔ مریضوں کو NHS میں معیاری نگہداشت کی جینیاتی جانچ کے بعد 100000 جینوم پروجیکٹ میں بھرتی کیا گیا، جیسا کہ اہلیت کے معیار میں اشارہ کیا گیا ہے۔ ہیومن فینوٹائپنگ آنٹولوجی (HPO) 23 کا استعمال کرتے ہوئے معیاری بیس لائن کلینیکل ڈیٹا کو بیماری کے مخصوص ڈیٹا ماڈلز کے خلاف ریکارڈ کیا گیا۔ 24 خاندان کے افراد کی بیماری کی حیثیت، جانچ کے لیے پروبینڈ کے کلینیکل اشارے کے نسبت، بھی جمع کی گئی۔

جینیاتی طور پر غیر تشخیص شدہ بیماری والے مریضوں میں کارآمد بار بار پھیلنے کی نشاندہی کرنے کے لیے، ہم نے مشتبہ جینیاتی عوارض والے مریضوں کا تجربہ کیا جو دوبارہ پھیلنے والی بیماری سے مطابقت رکھتے ہیں۔ مریضوں کا انتخاب ان کی بیماری اور HPO کی شرائط کے موافقت کی بنیاد پر کیا گیا تھا جس میں دوبارہ توسیع سے وابستہ عوارض تھے۔ مریضوں کے مکمل جینوم کی ترتیب کے اعداد و شمار سے ان کی طبی خصوصیات (اپینڈکس پی 5) کے مطابق چار مختلف ریپیٹ ایکسپینشن پینلز کا استعمال کرتے ہوئے تکرار کے مخصوص سیٹوں میں توسیع کی تلاش کے لیے پوچھ گچھ کی گئی۔ ان پینلز پر شامل کرنے کے لیے منتخب کردہ دہرائی جانے والی توسیع سب سے عام اعصابی بیماری کی وجہ سے دوبارہ پھیلنے والی جگہ ہے۔ ایک سے زیادہ ریپیٹ ایکسپینشن ڈس آرڈر کے ساتھ ممکنہ طور پر مطابقت رکھنے والی طبی خصوصیات والے مریضوں کا متعدد پینلز پر تجربہ کیا گیا۔ اگر پورے جینوم کی ترتیب کا استعمال کرتے ہوئے دوبارہ توسیع کی کال کی گئی تھی تو پی سی آر کے ذریعہ تصدیقی جانچ کی گئی تھی۔

تصدیق شدہ دہرائی جانے والی توسیع والے ہر مریض کے لیے، مقامی معالج کو ممکنہ تشخیصی نتیجہ سے آگاہ کیا گیا، اور مریض کی طبی خصوصیات میں دہرائی جانے والی توسیع کی شراکت کا اندازہ لگایا گیا۔ مریض کی طبی خصوصیات کو مکمل یا جزوی طور پر بیان کرنے والے دوبارہ توسیع کے لیے، مقامی معیاری طریقہ کار کے مطابق ایک تشخیصی رپورٹ جاری کی گئی۔

طریقہ کار

ہمارے مطالعے کے تشخیصی درستگی کے حصے میں استعمال ہونے والے NHS تاریخی نمونوں کے لیے، پی سی آر ایمپلیفیکیشن اور فریگمنٹ تجزیہ کا استعمال کرتے ہوئے اس سے قبل دوبارہ توسیع کا تجربہ کیا گیا تھا۔ بڑے C9orf72 کی توسیع کے لئے جنوبی بلوٹنگ کی گئی تھی۔ ہمارے مطالعے کے کلینکل درستگی والے حصے میں، 100 000 جینوم پروجیکٹ کے مریضوں میں مکمل جینوم کی ترتیب کے ذریعے پائے جانے والے دہرائے جانے والے پھیلاؤ کا پی سی آر کے ذریعے NHS جینیاتی لیبارٹریوں میں ذخیرہ کردہ نمونوں میں تجربہ کیا گیا۔ اضافی تفصیلات، بشمول پرائمر کی ترتیب، ضمیمہ میں فراہم کی گئی ہیں (pp 2–3، 25–26)۔

DNA کو TruSeq DNA PCR-Free لائبریری کی تیاری کا استعمال کرتے ہوئے پوری جینوم کی ترتیب کے لیے تیار کیا گیا تھا، اور 150 bp یا 125 bp پیئرڈ اینڈ سیکوینسنگ یا تو HiSeq 2000 یا HiSeq X پلیٹ فارمز پر جینومکس انگلینڈ کے لیے ہائی تھرو پٹ جینومس کی سہولت پر، اور پر کیا گیا تھا۔ . جینومز کو 35× (31× سے 37×؛ ضمیمہ پی 27) کی اوسط گہرائی میں ترتیب دیا گیا تھا۔ شارٹ ٹینڈم ریپیٹ جین ٹائپنگ ایکسپینشن ہنٹر سافٹ ویئر پیکج ورژن 3.1.2.25,26 کا استعمال کرتے ہوئے کی گئی تھی، مختصراً، ایکسپینشن ہنٹر ریلائنس سیکوینسنگ ایک فرد سے دونوں ایللیس کے سائز کا اندازہ لگانے کے لیے مختصر ٹینڈم ریپیٹ کے پہلے سے طے شدہ سیٹ میں پڑھتا ہے (ضمیمہ پی 3)۔

ExpansionHunter آؤٹ پٹ میں دہرائے جانے والے عناصر کی تعداد، مجموعی سائز، اور ہر تشخیص شدہ لوکس کے لیے اعتماد کی حد کا تخمینہ شامل ہے۔ ایسوسی ایشن فار میڈیکل پیتھالوجی اور کالج آف امریکن پیتھالوجسٹ کے رہنما خطوط ہائی تھرو پٹ سیکوینسنگ ویریئنٹس کے معمول کے جائزے کے دوران مختلف کالوں کے بصری معائنہ کی سفارش کرتے ہیں۔

تاہم، مختصر ٹینڈم ریپیٹ ویریئنٹس کو عام ویژولائزیشن ٹولز جیسے انٹیگریٹیو جینومکس ویور کے ذریعے مناسب طور پر تصور نہیں کیا جا سکتا۔ 28 ہر جین ٹائپ کال کے تحت پورے جینوم سیکوینسنگ ڈیٹا کی جانچ کرنے کے لیے، ایک گراف ویژولائزیشن ٹول استعمال کیا گیا، جو ہاپلوٹائپس کے براہ راست تصور کو قابل بناتا ہے۔ ExpansionHunter genotypes کا (اپینڈکس پی پی 3، 15)۔ پائل اپ گراف کا بصری معائنہ تمام جینوم سیکوینسنگ شارٹ ٹینڈم ریپیٹ کالز پر کیا گیا تاکہ اس بات کی تصدیق کی جا سکے کہ ایللیس کے لیے ایکسپینشن ہنٹر کی پیشن گوئی مکمل طور پر ہر پڑھنے میں موجود تھی (یعنی، دہرانے کی ترتیب ترتیب پڑھنے کی لمبائی سے چھوٹی تھی)؛ ایک monoallelic یا biallelic توسیع کی موجودگی کی تصدیق کرنے کے لئے؛ جھوٹی مثبت کالوں کا پتہ لگانا؛ اور بائیلیلک ریپیٹ ایکسپینشنز میں جھوٹے-منفی ایللیس کا پتہ لگانا، جیسے FXN (اپینڈکس پی پی 4، 16)۔

ExpansionHunter مکمل یا جزوی طور پر ایک مختصر ٹینڈم ریپیٹ پر مشتمل سیکوینسنگ ریڈز کا تجزیہ کرکے پورے جینوم سیکوینسنگ ڈیٹا سے ریپیٹ سائز کا تخمینہ لگاتا ہے۔ اگر ایک مختصر ٹینڈم ریپیٹ ایلیل پڑھنے کی لمبائی سے چھوٹا ہے، تو ExpansionHunter درست سائز کی پیش گوئی کرتا ہے۔ اگر ایک مختصر ٹینڈم ریپیٹ ایلیل پڑھنے کی لمبائی سے لمبا ہے، تو ExpansionHunter ایک CI کے اندر ریپیٹ سائز کا تخمینہ لگاتا ہے، یہ لوکس سیکوینس کی ساخت، ترتیب کی گہرائی، اور ترتیب کے معیار پر منحصر ہے۔

شماریاتی تجزیہ

اگر ایکسپینشن ہنٹر کے ذریعہ پیش گوئی کی گئی سائز پریمیوٹیشن کٹ آف سے اوپر تھی، یا اگر پیش گوئی شدہ سائز کٹ آف سے نیچے تھا تو ہم نے دہرائی جانے والی دہرائیوں کو مکمل جینوم کی ترتیب کے ذریعہ توسیع کے طور پر درجہ بندی کیا (اپینڈکس پی 28)۔

مکمل جینوم کی ترتیب کے دوبارہ توسیع کی کھوج کے لئے حساسیت اور CIs کا حساب لگایا گیا تھا توسیع شدہ تکرار کے ساتھ پہلے سے پی سی آر سے تصدیق شدہ ایللیس کے درمیان توسیع شدہ تکرار کے ساتھ ایللیس کے تناسب کے طور پر۔ پی سی آر کے ذریعہ پہلے سے تجربہ شدہ غیر توسیع شدہ تکرار کے درمیان غیر توسیع شدہ ایللیس کے تناسب کے طور پر خصوصیت کا اندازہ لگایا گیا تھا۔ شماریاتی فارمولوں کی مکمل تفصیل ضمیمہ (پی 1) میں فراہم کی گئی ہے۔

پورے جینوم کی ترتیب کے ذریعہ پی سی آر کے ذریعہ دوبارہ سائز کے تخمینے کے ساتھ دہرائے جانے والے سائز کا موازنہ کرنے کے لئے، پی سی آر-کوانٹیفائیڈ ایللیس کا موازنہ ایکسپینشن ہنٹر کے ذریعہ تمام 13 مختصر ٹینڈم ریپیٹ لوکی میں پڑھنے کی لمبائی سے چھوٹے ایللیس کے لئے پیش گوئی کی گئی ریپیٹ سائز کے ساتھ کیا گیا۔ Concordance کا حساب ExpansionHunter کی طرف سے پیش گوئی کی گئی ریپیٹ سائزز کے فیصد سے لگایا گیا تھا جو PCR-quantified سائز کے ساتھ متفق تھے، PCR کی غلطی کو پلس یا مائنس ون ریپیٹ کو مدنظر رکھتے ہوئے۔ شماریاتی تجزیہ R شماریاتی سافٹ ویئر ورژن 3.6.3 کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا۔

فنڈنگ ​​کے ذریعہ کا کردار

مطالعہ کا ڈیزائن، مریض کا اندراج، ڈیٹا اکٹھا کرنا، اور ترتیب کی قیادت جینومکس انگلینڈ کے ملازمین اور تعلیمی محققین نے کی۔ Illumina کے ملازمین نے 150 مریضوں کے نمونوں کی ترتیب کو مکمل جینوم کی ترتیب کی تشخیصی درستگی کے مطالعہ کے ایک منصوبہ بند جزو کے طور پر انجام دیا اور ExpansionHunter تیار کیا۔ جینومکس انگلینڈ کے ملازمین، تعلیمی محققین، اور مصنفین RTH, ED، اور MAE نے 100 000 جینوم پروجیکٹ میں بھرتی کیے گئے مریضوں میں دوبارہ توسیع کا تجزیہ اور تشریح کی۔ رپورٹ کے ڈیٹا کی تشریح یا تحریر میں فنڈنگ ​​کے ذرائع کا کوئی کردار نہیں تھا۔

نتائج

دوبارہ پھیلنے کا پتہ لگانے کے لیے پورے جینوم کی ترتیب کی تشخیصی درستگی کا اندازہ NHS کے اندر 404 مریضوں سے کیے گئے 793 پی سی آر ٹیسٹوں کے مقابلے میں کیا گیا تھا (64 مریضوں کا ایک سے زیادہ دہرانے کے لیے ٹیسٹ کیا گیا تھا؛ شکل 1)۔ ان ٹیسٹوں میں سے، 183 کو توسیع شدہ دہرانے کے طور پر اور 610 کو پی سی آر کے ذریعہ دوبارہ توسیع نہ ہونے کے طور پر درجہ بندی کیا گیا تھا، جس سے 13 بیماری والے لوکی (اپنڈکس پی پی 24، 28) میں مجموعی طور پر 221 توسیع شدہ اور 1321 غیر توسیع شدہ انفرادی ایللیس حاصل کیے گئے تھے۔ مکمل جینوم کی ترتیب نے پی سی آر ٹیسٹ کے نتائج کے مقابلے میں 221 میں سے 215 توسیع شدہ ایللیس اور 1321 میں سے 1316 غیر توسیع شدہ ایللیس کی صحیح درجہ بندی کی ہے (اپینڈکس پی پی 27، 29)، ابتدائی حساسیت 97·3 فیصد (95 فیصد CI 94·2-99) ظاہر کرتی ہے۔ ·0) اور 99·6 فیصد کی خصوصیت (99·1–99·9؛ جدول 1)۔ پڑھنے کے معیار کی بنیاد پر تمام کالوں کی بصری اصلاح کے بعد، حساسیت بڑھ کر 99·1 فیصد (96·8–99·9) اور مخصوصیت 100 فیصد (99·7-100؛ شکل 2A، جدول 1) ہوگئی۔ توسیع شدہ ایللیس کے تصور نے FXN میں جھوٹے-مثبت نتائج کا پتہ لگانے اور تمام جھوٹے-منفی ایللیس کی دوبارہ درجہ بندی کو قابل بنایا، جن میں سے صرف ایک ایلیل کو بائلیلک توسیع والے نمونوں میں توسیع شدہ طور پر درجہ بندی کیا گیا تھا (اپینڈکس پی پی 17، 18)۔

پی سی آر کے ذریعہ 509 پی سی آر ٹیسٹوں میں 13 ریپیٹ ایکسپینشن لوکی میں 945 ایللیس سے پوچھ گچھ کرتے ہوئے دہرانے کی لمبائی کی مقدار درست کی گئی۔ ایکسپینشن ہنٹر اور پی سی آر کے درمیان مطابقت پذیری پڑھنے کی لمبائی (یعنی 150 بی پی) سے چھوٹے اور بڑے دہرائے جانے والے سائز کے لیے اپینڈکس (اپینڈکس پی 19) میں دکھائے گئے ہیں۔ پی سی آر اور ایکسپینشن ہنٹر کے درمیان 92·7 فیصد (902 کا 836) معاہدے کے ساتھ، پڑھنے کی لمبائی سے کم دہرانے کے لیے اعلی ہم آہنگی دیکھی گئی۔ ATXN2، ATXN7، CACNA1A، اور HTT کے لیے ExpansionHunter اور PCR کے درمیان اعلی ہم آہنگی کے ساتھ، Locus کی تغیرات کا مشاہدہ کیا گیا، اور DMPK یا TBP کے لیے کم ہم آہنگی (ضمیمہ پی 30)۔ ایکسپینشن ہنٹر کے ذریعہ پڑھنے کی لمبائی سے بڑے ایللیس کی لمبائی کو کم سمجھا گیا تھا، جس نے DMPK، FMR1، اور FXN (شکل 2B، ضمیمہ پی پی 19، 31) میں کالنگ کی درستگی کو متاثر کیا۔

اگرچہ ExpansionHunter FMR1، DMPK، C9orf72، اور FXN (اپینڈکس p 29) میں بڑے پھیلے ہوئے ایللیس کی درست شناخت کرنے کے قابل تھا، لیکن پیش گوئی شدہ سائز کا تخمینہ پی سی آر کے حاصل کردہ تخمینے سے کم تھا کیونکہ پیتھوجینک رینج کے اندر دوبارہ سائز میں اضافہ ہوا، جس نے متاثر کیا۔ DMPK، C9orf72، اور FXN میں بڑے اور چھوٹے پھیلاؤ کے درمیان، یا FMR1 میں مکمل توسیع اور ترتیب کے درمیان فرق کرنے کی صلاحیت (ضمیمہ پی 31)۔ مثال کے طور پر، FMR1 میں 200 سے زیادہ دہرائی جانے والی PCR کی تشخیص شدہ ریپیٹ لمبائی والی لوکی اور مکمل اتپریورتن کے طور پر درجہ بندی کی گئی ہے جس کا اوسط ریپیٹ سائز ایکسپینشن ہنٹر 92·6 (SD 17·8؛ اپینڈکس پی 31) کے ذریعہ لگایا گیا ہے۔

پہلے ٹیسٹ شدہ اور جینیاتی طور پر غیر تشخیص شدہ مریضوں کی تشخیص کو حل کرنے کے لیے پورے جینوم کی ترتیب کے ذریعے دوبارہ توسیع کا پتہ لگانے کی صلاحیت کو جانچنے کے لیے، ہم نے 100000 جینوم پروجیکٹ (شکل 1) میں بھرتی کیے گئے مشتبہ جینیاتی اعصابی عارضے والے 11 631 مریضوں کا تجربہ کیا۔ پورے جینوم کی ترتیب کے اعداد و شمار کا مریض کی طبی خصوصیات کے مطابق چار مختلف ریپیٹ ایکسپینشن پینلز کا استعمال کرتے ہوئے جائزہ لیا گیا۔ چار پینلز میں سے ہر ایک کے ساتھ ٹیسٹ کیے گئے مریضوں کی تعداد جدول 2 میں دکھائی گئی ہے۔

مجموعی طور پر، ہم نے 105 مریضوں (ٹیبل 2، ضمیمہ پی پی 20، 33) کے نمونوں میں دوبارہ پھیلنے کا پتہ لگایا اور بصری طور پر تصدیق کی۔ ان میں سے، 81 نمونے پی سی آر کے ذریعے تصدیقی جانچ کے لیے دستیاب تھے، اور 68 کی تصدیق کی گئی تھی کہ دوبارہ توسیع (0·6 فیصد پیداوار): پینل اے میں 3692 میں سے 45 (1·2 فیصد)، آٹھ ({ پینل B میں 2743 میں سے 3 فیصد، پینل C میں 860 میں سے پانچ (0·6 فیصد)، اور پینل D میں 6731 میں سے دس (0·1 فیصد)۔ 81 توسیعی کالوں میں سے تیرہ روگجنک دوبارہ پھیلاؤ (16 فیصد غلط دریافت کی شرح) کے طور پر تصدیق نہیں کی گئی تھی۔ ان میں سے، ATXN1 اور ATXN2 میں دو غیر توسیع شدہ ایللیس تھے، چار FMR1 انٹرمیڈیٹ سائز کالز تھے (اپینڈکس p 21)، اور سات FMR1 پرمیوٹیشن تھے۔

پی سی آر کے ذریعے تصدیق شدہ 68 مریضوں کی کلینیکل تفصیلات جن میں بار بار توسیع ہوتی ہے، بشمول ان کی کلینیکل پریزنٹیشنز، شناخت کی گئی دوبارہ توسیع، اور مریض کی طبی خصوصیات میں دوبارہ توسیع کا تعاون جدول 3 میں فراہم کیا گیا ہے۔ HPO کی شرائط، ExpansionHunter کی طرف سے تخمینہ دہرایا گیا سائز، اور آیا تشخیصی رپورٹ جاری کی گئی ہے ضمیمہ (p 33) میں درج ہیں۔

پینل اے (ٹیبل 3، اپینڈکس پی 22) کے ساتھ جانچے گئے اوورلیپنگ کلینیکل پریزنٹیشنز کی وسیع اقسام کے ساتھ پیش کرنے والے مریضوں میں توسیع دیکھی گئی، بشمول لیوڈوپا ریسپانسیو ابتدائی آغاز پارکنسنز کی بیماری کے مریض میں ATXN2 کی دوبارہ توسیع اور ترقی پسند سیریبلر ایٹیکسیا کی تاریخ۔ ، اور چار مریضوں میں AR کی توسیع جن کی طبی طور پر چارکوٹ-میری-ٹوتھ کی بیماری کی تشخیص ہوئی ہے، بشمول ایک جینیاتی طور پر تصدیق شدہ ڈیمیلینیٹنگ نیوروپتی (یعنی، چارکوٹ-میری-ٹوتھ بیماری کی قسم 1، مریض 42؛ اپینڈکس پی 33)۔ پیتھوجینک بار بار پھیلنے والے مریضوں میں پچھلے کلینیکل تشخیص کی ایک وسیع رینج دیکھی گئی۔

مثال کے طور پر، امیوٹروفک لیٹرل سکلیروسیس یا دیگر موٹر نیورون بیماری والے سات مریضوں میں، AR (n=4) اور C9orf72 (n=3) میں توسیع کی نشاندہی کی گئی۔ مشتبہ موروثی ایٹیکسیا کے مریضوں میں، ہم نے لوکی میں توسیع کی نشاندہی کی جن کا اندازہ بھرتی کے وقت NHS کے اندر معمول کے تشخیصی کام کے حصے کے طور پر نہیں کیا گیا تھا، بشمول ATN1، ATXN2، ATXN3، ATXN7، CACNA1A، FXN، TBP، اور HTT ( جدول 3)۔ ہم نے طبی خصوصیات کے حامل مریضوں میں دہرائی جانے والی توسیع کا بھی پتہ لگایا جو متبادل دہرانے والے توسیعی عوارض کے ساتھ مطابقت رکھتے ہیں، بشمول ابتدائی آغاز اور خاندانی پارکنسنز کی بیماری میں C9orf72 کی توسیع (مریض 24، جدول 3) اور HTT (38 دہرائے جانے والے) میں کم دخول کی حد میں دوبارہ توسیع۔ حرکت کی خرابی، ڈیمنشیا، ڈپریشن، اور بولنے کی دشواریوں والی دو بہنوں میں (مریض 44 اور 45)، ان دوبارہ توسیعی عوارض کی طرف سے پیش کردہ تشخیصی چیلنج کی نشاندہی کرتے ہوئے۔

پینل B کے ساتھ جانچے گئے آٹھ بچوں میں CAG کی بار بار توسیع (شکل 3) پائی گئی، جن میں سے سات نے مریض کی طبی خصوصیات کی مکمل وضاحت کی۔ چھ مریضوں کی معلوماتی خاندانی تاریخ نہیں تھی اور انہیں بھرتی کے وقت ان کے کلینیکل تشخیص کے حصے کے طور پر دوبارہ توسیع کی جانچ کی پیشکش نہیں کی گئی تھی (مریض 48-53؛ جدول 3، اپینڈکس پی 33)۔ ان میں سے دو بچوں نے HTT کی بڑی توسیع کی (90-100 CAG کی تکرار)۔ قابل غور بات یہ ہے کہ ایک بچے کو وراثت میں ایک غیر متاثرہ والدین سے وراثت ملی تھی جس میں ہنٹنگٹن کی بیماری کی خاندانی تاریخ نہیں تھی۔ خاندانی جانچ جاری ہے، لیکن توسیع شدہ خاندان میں ایک کم دخول ایلیل کی نشاندہی کی گئی ہے، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ ایک ہی نسل (مریض 52) میں دوبارہ 60 سے زیادہ ریپیٹ یونٹس تک پھیل چکے ہیں۔ لکھنے کے وقت، خاندان میں کسی نے بھی ہنٹنگٹن کی بیماری کی کوئی علامت نہیں دکھائی، اور والدین کے لیے جینیاتی مشاورت اور جانچ جاری ہے۔ 5 سال سے کم عمر کے دو بچوں نے ATXN7 میں بار بار توسیع کی اور پیچیدہ ملٹی سسٹم بیماری کے ساتھ پیش کیا۔ ان بچوں میں سے ایک (مریض 50) کے لیے، ان کے والدین نے 100000 جینوم پروجیکٹ میں اندراج کے 2 سال بعد چال کے مسائل دکھائے۔ اسی طرح، 10 سال کی عمر کی ایک لڑکی جس میں ذہنی معذوری پائی گئی، ATXN2 میں 99-دوبارہ توسیع پائی گئی، اس حقیقت کے باوجود کہ دونوں والدین کو غیر متاثر قرار دیا گیا تھا، اور 18 سال کی ایک لڑکی ڈیمنشیا میں مبتلا پائی گئی۔ {19}} ATN1 میں توسیع کو دہرائیں (ضمیمہ صفحہ 33)۔

ڈی ایم پی کے (پینل سی) میں پانچ توسیع کا پتہ چلا، بشمول ایک بچہ اور ایک ماں جس میں پٹھوں کی ڈسٹروفی کی طبی تشخیص ہے، دو بہن بھائیوں میں جن میں ڈسٹل میوپیتھی کا شبہ ہے، اور پیدائشی مایوپیتھی والے نوعمر میں (مریض 54–58)۔ نو لڑکوں اور ایک لڑکی میں ایف ایم آر 1 کی توسیع (پینل ڈی) کا پتہ چلا، اور فریجائل ایکس سنڈروم کی تشخیص نے پیش کی جانے والی طبی خصوصیات (مریض 59–68) کی مکمل یا جزوی طور پر وضاحت کی۔

بحث

متفاوت اور اوور لیپنگ طبی خصوصیات اور غیر مخصوص طبی نتائج کی وجہ سے صحت کی دیکھ بھال میں بار بار توسیع کی خرابیوں کی تشخیص مشکل ہے، جو عمر کے ساتھ اور ہر آنے والی نسل میں شدت میں بڑھ سکتی ہے۔ وراثت میں ملنے والی اعصابی بیماریوں کی سب سے عام وجوہات میں سے بار بار توسیع کی خرابیاں ہیں۔ جانچ کے طریقہ کار فی الحال بکھرے ہوئے ہیں، اور ہو سکتا ہے کہ مریضوں کو غلط ریپیٹ ایکسپینشن لوکس ٹیسٹ کیا گیا ہو یا دیگر اعصابی جینیاتی عوارض کے ساتھ طبی خصوصیات کے اوورلیپ ہونے کی وجہ سے مختلف قسم کے مختلف طبقے کے لیے مالیکیولر ٹیسٹ حاصل کیا جائے۔

مکمل جینوم کی ترتیب کو متعدد سیٹنگز میں نایاب اعصابی عوارض کے لیے پہلی لائن کے تشخیصی ٹیسٹ کے طور پر استعمال کیا گیا ہے لیکن اس سے قبل یہ خیال کیا جاتا ہے کہ اس میں دوبارہ توسیع کا پتہ لگانے کی صلاحیت کم ہے۔ تحقیقی ترتیب میں ترتیب، 31 لیکن ان طریقوں میں سے کوئی بھی واحد صحت کی دیکھ بھال کی خدمت میں مریضوں کی ایک بڑی تعداد سے جمع کردہ مکمل جینوم کی ترتیب کے ڈیٹا پر لاگو نہیں کیا گیا ہے۔ ہم اس بات کا ثبوت پیش کرتے ہیں کہ پورے جینوم کی ترتیب سے بار بار پھیلنے کا پتہ لگانے کے لیے ڈیزائن کیا گیا الگورتھم سب سے زیادہ عام بیماری پیدا کرنے والے بار بار پھیلنے کا قابل اعتماد طریقے سے جائزہ لے سکتا ہے اور اعصابی عوارض کے مریضوں کے ایک بڑے گروہ میں پہلے جینیاتی طور پر غیر تشخیص شدہ معاملات کو حل کر سکتا ہے۔ ہمارے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ مکمل جینوم کی ترتیب 13 ریپیٹ ایکسپینشن لوکی (جسے بصری معائنہ کے ذریعے مزید بہتر کیا جا سکتا ہے) میں اعلی حساسیت اور خصوصیت کے ساتھ غیر توسیع شدہ اور پھیلے ہوئے ایللیس کے درمیان فرق کر سکتا ہے، پڑھنے کی لمبائی سے چھوٹے ایللیس کے سائز کا درست اندازہ لگا سکتا ہے۔ ، اور FMR1، DMPK، FXN، اور C9orf72 میں بڑی توسیع کے سائز کو کم کر سکتا ہے۔

جب پوری جینوم کی ترتیب کے ذریعے دوبارہ پھیلنے کی کھوج کا اندازہ پہلے کلینیکل تشخیصی جینومک لیبارٹریوں میں سونے کے معیاری طریقوں سے حاصل کیے گئے مثبت اور منفی نتائج کے خلاف کیا گیا، تو ہمیں کم از کم 97·3 فیصد حساسیت اور 99·6 فیصد مخصوصیت ملی۔ مزید برآں، ہم نے یہ ظاہر کیا کہ پڑھنے والے پائل اپ کی دستی کیوریشن کے ذریعے خصوصیت اور حساسیت دونوں کو بہتر بنایا جا سکتا ہے، غلط مثبت نتائج کا پتہ لگانے اور بائلیلک توسیع والے نمونوں میں جھوٹے-منفی ایللیس کی دوبارہ درجہ بندی کے ذریعے۔ FMR1 (پینل ڈی) کے لیے ٹیسٹ کیے گئے 6731 مریضوں میں سے، 124 کالوں میں توسیع کی پیش گوئی کی گئی تھی۔ ہم بصری معائنہ کے ذریعے 97 کو ممکنہ طور پر غلط مثبت کے طور پر خارج کرنے کے قابل تھے۔ اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ 54 میں سے 1 مکمل جینوم سیکوینسنگ ٹیسٹ میں ایک FMR1 کال ہوگی جسے ممکنہ غلط مثبت کال کو مسترد کرنے کے لیے بصری طور پر معائنہ کرنے کی ضرورت ہوگی۔ FMR1 کے لیے غلط مثبت کالوں کی تعداد کو کم کرنے کے لیے ExpansionHunter جین ٹائپنگ کے طریقہ کار کو بہتر بنانے کے لیے کام جاری ہے۔

We show that repeat sizing is accurate for repeats smaller than the sequencing read lengths, and therefore that most non-expanded and premutation CAG repeat expansion disorder alleles can be sized accurately. These results are consistent with other studies showing a strong correlation between whole genome sequencing and PCR quantification of repeat lengths smaller than the sequencing read length.19,25,26 Whole genome sequencing expansion detection is limited in its sizing of alleles considerably larger than the read length, such as in Fragile X syndrome. We note that all FMR1 repeats previously classified by PCR as fully expanded (ie, >200 repeats) were classified by whole genome sequencing as permutation (50–200 repeats) in this study. Repeat size estimation for repeats larger than the read length is particularly important for loci in which the length of the repeat correlates with the disease clinical features. This includes DMPK, for which small expansions (50–150 repeats) cause mild myotonic dystrophy type 1 and large expansions (>1000 ریپیٹس) زیادہ شدید بیماری کا باعث بنتے ہیں، اور اسپینوسیریبلر ایٹیکسیا ٹائپ 36 (NOP56)، جس کے لیے 650 سے زیادہ ریپیٹس کو پیتھوجینک سمجھا جاتا ہے اور 15-650 کے ریپیٹ سائز کو درمیانی اور غیر یقینی اہمیت کے متغیر تصور کیا جاتا ہے۔

40 سے زیادہ ریپیٹ ایکسپینشن لوکی کی نشاندہی کی گئی ہے۔ ان میں سے بہت سے لوکیوں کی شناخت حال ہی میں ہوئی ہے اور اب ان کا تعلق پہلے سے غیر واضح حالات سے ہے، بشمول سیریبلر ایٹیکسیا کے ساتھ نیوروپتی اور ویسٹیبلر آری فلیکسیا سنڈروم (RFC1) 32 اور myoclonic مرگی (SAMD12)۔ مثبت اور منفی کنٹرول کے نمونوں کی دستیابی کی بنیاد پر ہمارے مطالعے کے لیے منتخب کیا گیا۔

یہاں پیش کردہ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ ایکسپینشن ہنٹر کو کسی بھی ریپیٹ ایکسپینشن لوکس پر غیر توسیع شدہ اور پھیلے ہوئے ایللیس کو درست طریقے سے درجہ بندی کرنے کے قابل ہونا چاہئے اگر غیر توسیع شدہ ایللیس پڑھنے کی لمبائی (یعنی 150 bp) سے چھوٹے ہوں۔ اگرچہ زیادہ تر ریپیٹ ایکسپینشن لوکی میں ایسے ایللیس ہوتے ہیں جو 150 bp سے چھوٹے ہوتے ہیں جب غیر توسیع شدہ ہوتے ہیں، کچھ لوکی جن کے لیے غیر توسیع شدہ ایلیل کا سائز 150 bp کے قریب ہوتا ہے (مثال کے طور پر، NOTCH2NLC) 34 اس نقطہ نظر کو استعمال کرتے ہوئے جین ٹائپ کرنا زیادہ مشکل ہو سکتا ہے۔ لوکی کے لیے جہاں پھیلا ہوا اعادہ پڑھنے کی لمبائی سے نمایاں طور پر بڑا ہوتا ہے، مکمل جینوم کی ترتیب روگجنک پھیلاؤ کا پتہ لگا سکتی ہے (مثال کے طور پر، NOP56,35 RFC120,32)۔ ابھرتی ہوئی طویل پڑھی جانے والی ترتیب سازی ٹیکنالوجیز بڑی توسیع کو جین ٹائپ کرتے وقت تکمیلی نقطہ نظر پیش کر سکتی ہیں۔

100 000 جینوم پروجیکٹ میں بھرتی کیے گئے 11 631 غیر تشخیص شدہ مریضوں میں مکمل جینوم کی ترتیب کا استعمال کرتے ہوئے دہرائی جانے والی توسیع کے جائزے سے وضاحتی نتائج کے ساتھ 68 مریض برآمد ہوئے۔ مریضوں کو معیاری نگہداشت کی جینیاتی جانچ کے بعد 100 000 جینوم پروجیکٹ میں بھرتی کیا گیا تھا۔ لہذا، اس گروہ میں شناخت کی گئی بار بار توسیع کا تناسب معیاری NHS ٹیسٹنگ سے تشخیصی پیداوار میں اضافے کی نمائندگی کرتا ہے، جس میں FXN یا DMPK جیسے دہرائے جانے والے توسیعی عوارض کے لیے لوکس مخصوص ٹیسٹنگ شامل ہے۔ قابل غور بات یہ ہے کہ مریض کی طبی خصوصیات کی بنیاد پر کچھ تشخیص پر شبہ نہیں کیا گیا تھا، بشمول اطفال کے چھ مریض جن کی دوبارہ توسیع کی خرابی کی کوئی معلوم خاندانی تاریخ نہیں تھی۔ اس مطالعہ میں بیان کردہ پیڈیاٹرک مریضوں میں جینوم کی پوری ترتیب کے ذریعہ پیش گوئی کی گئی اوسط دوبارہ توسیع کے سائز بالغوں کے اوسط سے کافی حد تک بڑے ہیں، اس توقع کے مطابق کہ بڑی توسیع بچوں میں بھی پہلے اور زیادہ شدید آغاز سے وابستہ ہے۔ مزید کام کی ضرورت ہے، لیکن اس تلاش سے پتہ چلتا ہے کہ عمر پر منحصر اور روگجنکیت کا دوبارہ سائز پر منحصر تشخیص بالغوں میں شروع ہونے والے خطرے والے ایللیس کی شناخت کے ممکنہ خطرے کو کم کرکے بچوں کی تشخیص کی حمایت کرسکتا ہے، جس کے نتیجے میں بچوں میں غیر متوقع پیش گوئی کی جانچ ہوتی ہے۔

ہمارے نتائج پورے جینوم کی ترتیب کے لیے کلینیکل تشخیصی ورک فلو کے قیام کو قابل بناتے ہیں (اپینڈکس پی 23)۔ ہم تجویز کرتے ہیں کہ بصری معائنہ ان تمام کالوں کے لیے کیا جاتا ہے جن کی درجہ بندی کی گئی ہے جیسا کہ جھوٹے مثبتات کا پتہ لگانے کے لیے، اور بائیلیلک توسیع کے لیے جن کے لیے صرف ایک توسیع شدہ ایلیل کا پتہ چلا ہے (مثال کے طور پر، FXN)۔ ہم تجویز کرتے ہیں کہ لیبارٹریز ایکسپینشن ہنٹر کا استعمال کریں تاکہ سائز کے تخمینے کی پابندی کیے بغیر توسیع کی موجودگی کا اندازہ لگایا جا سکے اور ٹیسٹنگ ورک فلو کے ایک معیاری جزو کے طور پر تصدیقی PCR ٹیسٹنگ انجام دیں۔

نایاب وراثت میں ملنے والی بیماریوں میں طبی خصوصیات کی ایک وسیع رینج شامل ہوتی ہے، جو لوکس کے لیے مخصوص جینومک ٹیسٹنگ کو غیر موثر، مشکل اور مہنگا بناتی ہے۔ ہم اس بات کا ثبوت پیش کرتے ہیں کہ کلینیکل گریڈ کے پورے جینوم کی ترتیب کو نایاب اعصابی بیماریوں کی ایک حد کی تشخیص کرنے کی صلاحیت کے ساتھ عام طور پر ایک ہی بنیاد، انڈیل، یا کاپی نمبر کی مختلف حالتوں کے ساتھ اب دوبارہ توسیع کے لیے بڑھایا جا سکتا ہے۔ چونکہ مکمل جینوم کی ترتیب ایک واحد ٹیسٹ فراہم کرتی ہے جو سب سے زیادہ عام دہرائی جانے والی توسیع کی شناخت کر سکتی ہے، ساتھ ہی ساتھ ان حالات سے منسلک جینز میں پوائنٹ میوٹیشنز اور کاپی نمبر کی مختلف حالتوں کی جانچ کو بھی قابل بناتا ہے، یہ ان متفاوت عوارض کے ساتھ زیادہ تر مریضوں کی شناخت کرنے کا موقع فراہم کرتا ہے۔ جن کی تشخیص لوکس مخصوص ٹیسٹنگ کے ذریعے نہیں ہوئی ہے۔ ان عوارض کے لیے ابھرتے ہوئے علاج کے دور میں، جلد پتہ لگانا بہت ضروری ہو سکتا ہے۔ 37 یہ نتائج کلینیکل تشخیصی لیبارٹریوں میں دوبارہ پھیلنے کی نشاندہی کے لیے مکمل جینوم کی ترتیب کے نفاذ کی حمایت کرتے ہیں، یہ ایک ایسا طریقہ ہے جو پہلے ہی NHS انگلینڈ نیشنل جینومک میں شامل کیا جا چکا ہے۔ ٹیسٹ ڈائرکٹری، 38 غیر تشخیص شدہ نادر اعصابی بیماری کی تحقیقات کے لیے۔

حوالہ جات

1 Ngo KJ، Rexach JE، Lee H، et al. سیریبلر ایٹیکسیا اور متعلقہ اعصابی عوارض میں ایکسوم سیکوینسنگ کے لیے ایک تشخیصی حد۔ ہم متت 2020; 41: 487–501۔

2 Lynch DS، Koutsis G، Tucci A، et al. یونان میں موروثی اسپاسٹک پیراپلیجیا: اگلی نسل کی ترتیب کا استعمال کرتے ہوئے پہلے سے غیر دریافت شدہ آبادی کی خصوصیت۔ یور جے ہم جینیٹ 2016; 24: 857–63۔

3 Graziola F، Garone G، Stregapede F، et al. پیڈیاٹرک شروع ہونے والے تحریک کے عوارض کے لیے اگلی نسل کی ترتیب والے جین پینل کی تشخیصی پیداوار: ایک 3- سالہ ہمہ گیر مطالعہ۔ فرنٹ جینیٹ 2019؛ 10 : 1026 .

4 پالسن ایچ. دوبارہ پھیلنے والی بیماریاں۔ Handb Clin Neurol 2018; 147: 105–23۔

5 Gossye H, Engelborghs S, Van Broeckhoven C, van der Zee J. C9orf72 فرنٹوٹیمپورل ڈیمنشیا اور/یا امیوٹروفک لیٹرل سکلیروسیس۔ سیٹل، WA: یونیورسٹی آف واشنگٹن، 2015۔

6 کلوک گیدر ٹی، ماریوٹی سی، پالسن ایچ ایل۔ Spinocerebellar ataxia. Nat Rev Dis Primers 2019؛ 5:24۔

7 شککوٹائی وی جی، فوگل بی ایل۔ کلینیکل نیوروجنیٹکس: آٹوسومل ڈومیننٹ اسپینوسیریبلر ایٹیکسیا۔ نیورول کلین 2013; 31: 987–1007۔

8 La Spada A. ریڑھ کی ہڈی اور بلبر عضلاتی ایٹروفی۔ میں: Adam MP، Ardinger HH، Pagon RA، et al، eds۔ جین ریویو۔ سیٹل، WA: یونیورسٹی آف واشنگٹن، 1999۔

9 گوس جی، نیچرل ایچ، ٹورین آر، وغیرہ۔ بچپن میں ابتدائی آغاز کے ساتھ اسپنوسیریبلر ایٹیکسیا ٹائپ 7 کی مہلک شکل۔ آرک پیڈیاٹر 2018؛ 25: 42–44۔

10 Ansorge O، Giunti P، Michalik A، et al. 180 CAG دہرانے کے ساتھ انفینٹائل SCA7 میں Ataxin-7 جمع اور ہر جگہ۔ این نیورول 2004؛ 56: 448-52۔

11 Ramocki MB، Chapieski L، McDonald RO، Fernandez F، Malphrus AD۔ اسپنوسیریبلر ایٹیکسیا ٹائپ 2 جو بچپن میں علمی رجعت کے ساتھ پیش کرتا ہے۔ جے چائلڈ نیورول 2008؛ 23: 999–1001۔

12 مچل این، لا ٹوچ جی اے، نیلسن بی، فیگیرو کے پی، واکر آر ایچ، سوبرنگ اے کے۔ بچپن سے شروع ہونے والا اسپنوسیریبلر ایٹیکسیا 3: زبان کا ڈسٹونیا ابتدائی اظہار کے طور پر۔ زلزلہ دیگر Hyperkinetic Mov 2019؛ 13 ستمبر کو آن لائن شائع ہوا۔

13 برڈ ٹی ڈی۔ Myotonic dystrophy قسم 1. میں: Adam MP، Ardinger HH، Pagon RA، et al، eds. جین ریویو۔ سیٹل، WA: یونیورسٹی آف واشنگٹن، 2019۔

14 Aydin G, Dekomien G, Hoffman S, Gerding WM, Epplen JT, Arning L. SCA8 کی فریکوئنسی, SCA10, SCA12, SCA36, FXTAS اور C9orf72 SCA مریضوں میں دہرائی جانے والی توسیع عام SCA ذیلی قسموں کے لیے منفی ہے۔ بی ایم سی نیورول 2018؛ 18:3۔

15 ٹورو ای، ایسٹل ڈبلیو جے، میگی کے، وغیرہ۔ قومی صحت کے نظام میں نایاب بیماریوں والے مریضوں کی مکمل جینوم کی ترتیب۔ فطرت 2020; 583: 96–102۔

16 ایشلے ای اے۔ صحت سے متعلق دوا کی طرف۔ نیٹ ریو جینیٹ 2016; 17: 507–22۔

17 Liu HY، Zhou L، Zheng MY، et al. نایاب بیماریوں والے غیر تشخیص شدہ چینی خاندانوں کے ایک گروپ میں پورے جینوم کی ترتیب کی تشخیصی اور طبی افادیت۔ سائنس کا نمائندہ 2019؛ 9 : 19365 .

18 موسوی این، شیلائزر-برکو ایس، یانکی آر، جمریک ایم۔ ٹینڈم ریپیٹ ایکسپینشنز کے جینوم وائڈ لینڈ اسکیپ کی پروفائلنگ۔ نیوکلک ایسڈ ریس 2019؛ 47: ای90۔

19 Tankard RM، Bennett MF، Degorski P، Delatycki MB، Lockhart PJ، Bahlo M. مختصر پڑھنے والے ترتیب والے ڈیٹا کے ساتھ ترتیب والے گروہوں میں ٹینڈم کی تکرار کی توسیع کا پتہ لگانا۔ ایم جے ہم جینیٹ 2018; 103: 858–73۔

20 Rafehi ​​H, Szmulewicz DJ, Bennett MF, et al. بایو انفارمیٹکس کی بنیاد پر توسیع شدہ تکرار کی شناخت: RFC1 میں ایک غیر حوالہ انٹرنک پینٹامر کی توسیع کینوس کا سبب بنتی ہے۔ ایم جے ہم جینیٹ 2019؛ 105: 151–65۔

21 مجموعی اے ایم، اجے ایس ایس، راجن وی، وغیرہ۔ کلینیکل جینوم کی ترتیب میں کاپی نمبر کی مختلف حالتیں: نایاب اور غیر تشخیص شدہ بیماری کے لئے تعیناتی اور تشریح۔ جینیٹ میڈ 2019؛ 21: 1121–30۔

22 Trost B، Engchuan W، Nguyen CM، et al. آٹزم میں پھیلے ہوئے ٹینڈم ڈی این اے کی دہرائی جانے والی جینوم وسیع شناخت۔ فطرت 2020; 586: 80–86۔

23 رابنسن PN، Kohler S، Bauer S، Seelow D، Horn D، Mundlos S. The Human Phenotype Ontology: انسانی موروثی بیماری کی تشریح اور تجزیہ کرنے کا ایک آلہ۔ ایم جے ہم جینیٹ 2008؛ 83: 610–15۔

24 جینومکس انگلینڈ۔ نایاب بیماری کے حالات طبی ڈیٹا ماڈل۔ 2018. https://www.genomicsengland.co.uk/?wpdmdl=5500 (4 اگست 2021 تک رسائی)۔

25 Dolzhenko E، van Vugt JJFA، Shaw RJ، et al. پی سی آر سے پاک مکمل جینوم سیکوینس ڈیٹا سے لمبے ریپیٹ ایکسپینشنز کا پتہ لگانا۔ جینوم ریس 2017؛ 27: 1895-903۔

26 Dolzhenko E، Deshpande V، Schlesinger F، et al. ایکسپینشن ہنٹر: ایک ترتیب گراف پر مبنی ٹول جو مختصر ٹینڈم ریپیٹ والے علاقوں میں تغیرات کا تجزیہ کرتا ہے۔ بایو انفارمیٹکس 2019؛ 35: 4754–56۔

27 رائے ایس، کولڈرین سی، کرونامورتی اے، وغیرہ۔ اگلی نسل کی ترتیب بایو انفارمیٹکس پائپ لائنوں کی توثیق کے لیے معیارات اور رہنما اصول: ایسوسی ایشن فار مالیکیولر پیتھالوجی اور کالج آف امریکن پیتھالوجسٹ کی مشترکہ سفارش۔ جے مول تشخیص 2018; 20: 4–27۔

28 Robinson JT, Thorvaldsdottir H, Winckler W, et al. انٹیگریٹیو جینومکس ناظر۔ نیٹ بائیو ٹیکنالوجی 2011; 29: 24–26۔

29 Schneider SA, van de Warrenburg BPC, Hughes TD, et al. SCA17 فیملی میں ہنٹنگٹن کی بیماری جیسی پریزنٹیشن کی فینوٹائپک یکسانیت۔ نیورولوجی 2006; 67: 1701–03۔

30 شنائیڈر ایس اے، برڈ ٹی ہنٹنگٹن کی بیماری، ہنٹنگٹن کی بیماری ایک جیسی شکل، اور بے نظیر موروثی کوریا: نیا کیا ہے؟ Mov Disord Clin Pract 2016; 3: 342–54۔

31 بہلو ایم، بینیٹ ایم ایف، ڈیگورسکی پی، ٹانکارڈ آر ایم، ڈیلیٹکی ایم بی، لاک ہارٹ پی جے۔ مختصر پڑھنے والی اگلی نسل کی ترتیب کے ساتھ دہرائی جانے والی توسیع کا پتہ لگانے میں حالیہ پیشرفت۔ F1000Res 2018; 7 : 736 .

32 Cortese A، Simone R، Sullivan R، et al. RFC1 میں ایک intronic Repeat کی Biallelic توسیع دیر سے شروع ہونے والے ataxia کی ایک عام وجہ ہے۔ نیٹ جینیٹ 2019؛ 51: 649–58۔

33 Ishiura H, Doi K, Mitsui J, et al. intronic TTTCA اور TTTTA کی توسیع سومی بالغ فیملیئل میوکلونک مرگی میں دہرائی جاتی ہے۔ نیٹ جینیٹ 2018; 50: 581–90۔

34 ایشیورا ایچ، شیباٹا ایس، یوشیمورا جے، وغیرہ۔ نان کوڈنگ CGG نیورونل انٹرا نیوکلیئر انکلوژن بیماری، اوکولوفرینگوڈسٹل میوپیتھی، اور ایک اوور لیپنگ بیماری میں دوبارہ توسیع۔ نیٹ جینیٹ 2019؛ 51: 1222–32۔

35 Rafehi ​​H, Szmulewicz DJ, Pope K, et al. مختصر پڑھنے والے مکمل جینوم کی ترتیب کے اعداد و شمار کا استعمال کرتے ہوئے تین نسلوں کے خاندان میں اسپنوسیریبلر ایٹیکسیا 36 کی تیزی سے تشخیص۔ موو ڈس آرڈر 2020؛ 35: 1675–79۔

36 Mantere T, Kersten S, Hoischen A. طبی جینیات میں ابھرتی ہوئی طویل پڑھی ہوئی ترتیب۔ فرنٹ جینیٹ 2019؛ 10: 426۔

37 ایلربی ایل ایم۔ توسیعی عوارض کو دہرائیں: طریقہ کار اور علاج۔ نیوروتھراپیٹکس 2019؛ 16: 924–27۔

38 نیشنل ہیلتھ سسٹم۔ نیشنل جینومک ٹیسٹ ڈائرکٹری: نایاب اور وراثت میں ملنے والی بیماری کے لیے جانچ کے معیار۔ اکتوبر، 2021۔