2014年9月19日,由北京大學(xué)第三醫(yī)院?jiǎn)探芙淌趫F(tuán)隊(duì)、北京大學(xué)生物動(dòng)態(tài)光學(xué)成像中心(BIOPIC)的謝曉亮教授團(tuán)隊(duì)以及湯富酬教授團(tuán)隊(duì)合作完成了世界首例經(jīng)MALBAC(multiple annealing and looping-based amplification cycles,是目前最先進(jìn)的全基因組擴(kuò)增技術(shù))基因組擴(kuò)增高通量測(cè)序進(jìn)行單基因遺傳病篩查的試管嬰兒在北京大學(xué)第三醫(yī)院誕生,這標(biāo)志著我國(guó)胚胎植入前遺傳診斷技術(shù)已處于世界領(lǐng)先水平。
嬰兒的父母,男方為單基因顯性遺傳病患者,經(jīng)歷了多次手術(shù)治療,非常痛苦。該疾病主要是因?yàn)榛蛐蛄猩习l(fā)生了單個(gè)堿基的缺失,后代中無論男孩女孩都有二分之一概率患同樣的疾病。為了能夠擁有一個(gè)健康的寶寶,夫妻二人2013年5月來到北醫(yī)三院生殖醫(yī)學(xué)中心就診,期望通過胚胎基因診斷,幫助他們挑選正常胚胎,不要讓自己的孩子也患上同樣的疾病。
為了能夠使夫妻二人得到一個(gè)健康的寶寶,此次應(yīng)用了近年來新發(fā)展的二代測(cè)序技術(shù)。即,僅需低深度高通量測(cè)序,就能同時(shí)完成突變位點(diǎn)及胚胎染色體的檢查,而且能發(fā)現(xiàn)新的突變位點(diǎn),保證低成本、快速的對(duì)胚胎完成全面的遺傳診斷。其中,MALBAC單細(xì)胞全基因組均勻放大技術(shù)是這一工作的關(guān)鍵技術(shù)。
通過輔助生殖技術(shù),首先獲得了18枚質(zhì)量好的胚胎。研究人員隨后利用顯微操作技術(shù)從中獲得極少量細(xì)胞,采用本研究組研發(fā)的單細(xì)胞基因組MALBAC擴(kuò)增技術(shù),將這些極少量胚胎細(xì)胞中的DNA均勻擴(kuò)增上百萬倍以滿足基因分析的需求。研究人員結(jié)合PCR技術(shù)與高通量測(cè)序技術(shù),經(jīng)過低深度測(cè)序,同時(shí)觀察到全部染色體數(shù)目及結(jié)構(gòu)是否異常,實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確的、單位點(diǎn)的關(guān)鍵基因檢測(cè)。最后,研究人員發(fā)現(xiàn),這18枚胚胎中只有3枚既不包含致病位點(diǎn)又不包含新發(fā)現(xiàn)的突變位點(diǎn),同時(shí)染色體正常的胚胎。
2013年12月29日,3枚胚胎中質(zhì)量最好的1枚,被移植到女方子宮內(nèi),胚胎成功著床,發(fā)育正常。經(jīng)羊水細(xì)胞基因驗(yàn)證,染色體以及該遺傳病基因均正常,2014年9月19日,順利分娩。嬰兒體重4030克,身長(zhǎng)53厘米。隨后的臍血基因檢測(cè)再次證實(shí),嬰兒不含致病位點(diǎn)。
借助基礎(chǔ)研究向臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化的這一最新成果,夫妻二人終于擁有了一個(gè)健康的寶寶。
2012年底,謝曉亮哈佛團(tuán)隊(duì)首次報(bào)告了MALBAC技術(shù)。MALBAC技術(shù)特別適用于珍貴的數(shù)目少的細(xì)胞的基因組分析,2013年底,喬杰教授的團(tuán)隊(duì)與BIOPIC的謝曉亮教授團(tuán)隊(duì)以及湯富酬教授團(tuán)隊(duì)合作,在細(xì)胞雜志發(fā)表文章,第一次顯示了MALBAC技術(shù)在試管嬰兒臨床應(yīng)用的可能性。