Académico Huang Hefeng: Bloquear genes que causan enfermedades desde la fuente

“Hace muchos años que quiero un bebé sano”, este es el deseo común de muchas parejas que no pueden tener hijos sanos debido a diversas enfermedades genéticas . ¿Se puede romper por completo la maldición genética? ¿Qué problemas enfrenta la tecnología reproductiva humana? Este número invita al Dr. Huang Hefeng, académico de la Academia de Ciencias de China, a compartir los avances de vanguardia de la tecnología de reproducción asistida.

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Huang Hefeng es académico de la Academia de Ciencias de China, académico de la Academia de Ciencias para los Países en Desarrollo y académico honorario del Real Colegio de Obstetras y Ginecólogos. Ha trabajado clínicamente en obstetricia y ginecología durante más de 30 años y es buena en el diagnóstico y tratamiento de genética reproductiva, defectos de nacimiento, infertilidad y enfermedades endocrinas ginecológicas. Ganó los títulos honoríficos de "Bethune Good Doctor" y "Lin Cup Good Doctor of Obstetrics and Gynecology".

Las pruebas genéticas no invasivas pueden romper la "maldición genética"

Moderador: Académico Huang, usted es uno de los primeros expertos en medicina reproductiva de mi país. Lleva más de 30 años trabajando en este campo. ¿Cuánta influencia tiene el código genético de los padres en la salud de un niño?

Huang Hefeng: Todos nosotros, incluidos los descendientes de animales y plantas, somos heredados de la generación anterior, y el código genético está en los llamados genes. Pero el código genético no se replica y también se ve afectado por el medio ambiente. Por tanto, la herencia genética incluye tanto mutaciones como influencias ambientales. En el proceso de mutación, algunos genes causarán enfermedades, que son enfermedades genéticas. La proporción de enfermedades genéticas no es muy grande en comparación con toda la población. Puede haber miles, o incluso cientos de miles, o cientos de miles de enfermedades raras, pero cuando recae sobre una familia, es una gran montaña.

Como sugiere el nombre, muchas enfermedades genéticas se heredan directamente de los padres y la mayoría de las enfermedades son "herencia recesiva". Los humanos tenemos alelos en dos cromosomas. Cuando ambos padres tienen un gen que causa una enfermedad en un gen y lo transmiten a la siguiente generación, la próxima generación se enfermará. Por lo tanto, las enfermedades genéticas son difíciles de prevenir, porque incluso si ambos padres son normales, en realidad pueden portar el gen que causa la enfermedad pero no parecer estar enfermos.

Ahora necesitamos utilizar métodos científicos para detectar los genes que causan enfermedades antes de que las mujeres embarazadas queden embarazadas. Esta tecnología se llama "detección de portadores de genes que causan enfermedades de pareja antes del embarazo" y sólo se ha vuelto popular en los últimos años. Si no se realizan pruebas de detección, no se conocerá en absoluto el gen que causa la enfermedad y es posible que nazca un niño enfermo. Éste es el papel del código genético en la salud y la enfermedad.

Moderador: En nuestra vida real, hay otra situación. Los padres no tienen el gen que causa la enfermedad, pero los niños que nacen tienen problemas. ¿Cómo evitar esta situación?

Huang Hefeng: Mis padres no tienen el gen que causa la enfermedad, pero el gen que causa la enfermedad ha cambiado durante el proceso de evolución. Las que llamamos "mutaciones" o "sin características" pertenecen a toda la familia. Si se transmite de generación en generación, se convertirá en la enfermedad número uno en la familia. Lo llamamos "antepasado", el antepasado de esta enfermedad.

Esta afección es difícil de detectar y no sabes si la tienes hasta que estás embarazada. Todos sabemos que durante el embarazo se pueden utilizar la ecografía y la resonancia magnética para comprobar si el feto tiene malformaciones, pero también existen muchas enfermedades que no presentan anomalías estructurales. Por ejemplo, epilepsia, sufre convulsiones desde que nació y tiene poca inteligencia. No es posible examinar el útero con ecografía. El diagnóstico prenatal es necesario y algunas enfermedades, como el síndrome de Down, se detectan mediante amniocentesis. Porque hay células secretadas por el feto en el líquido amniótico. Sin embargo, hay un problema. Después de todo, la amniocentesis es un procedimiento invasivo y no todo el mundo está dispuesto a realizarlo. Entonces, uno de los métodos que estamos investigando actualmente es diagnosticar si el niño estará enfermo analizando la sangre de la madre. Después de todo, la rutina sanguínea es algo que toda mujer embarazada debería hacer. Los genes y cromosomas del feto están libres en la sangre de la madre. Después de analizar la sangre de la madre, se puede saber inmediatamente si el niño tiene dicha enfermedad y luego realizar una amniocentesis para confirmar el diagnóstico. Esta tecnología se denomina prueba prenatal no invasiva (NIPT) de ADN fetal libre de células y actualmente se utiliza clínicamente para enfermedades cromosómicas.

Además de las enfermedades cromosómicas, la NIPT de próxima generación desarrollada por nuestro equipo, el Dr. Zhang Jinglan, también se puede utilizar para la detección no invasiva de enfermedades genéticas de un solo gen dominante durante el embarazo. Enfermedad genética dominante significa que mientras uno de los padres tenga una mutación en el alelo, se producirá la enfermedad. Por ejemplo, con el cáncer de mama, mientras tengas uno, enfermarás.

Actualmente, la próxima generación de tecnología NIPT se encuentra en investigación clínica.

El 5G y la inteligencia artificial potencian la medicina reproductiva

Moderador: Durante tu investigación, ¿has descubierto algún tipo de enfermedad con alta heredabilidad?

Huang Hefeng: Hasta ahora, se han descubierto más de 10.000 enfermedades de un solo gen en todo el mundo. Debido a que ocurre tan raramente, la llamamos enfermedad rara.

Hemos desarrollado una tecnología y ahora hay 83 unidades en Red House Village and County Alliance, incluido el Peking Union Medical College Hospital y el Zhejiang Obstetrics and Gynecology Hospital, todos los cuales son muy buenos hospitales. Según nuestras estadísticas, un * * * realizó un "cribado de portadores" en 13.000 personas en nuestro país y contó las 1,5 principales enfermedades recesivas, como la deficiencia de Schilling, la sordera, etc., y las 1,5 enfermedades monogénicas, incluida la poliquistosis renal. , AME, atrofia muscular espinal, etc. son relativamente comunes.

El Hospital de Obstetricia y Ginecología de la Universidad de Fudan ha creado una plataforma en la nube para la consulta de enfermedades genéticas y la transmisión de genes, y analiza los genes que causan enfermedades de los pacientes a través de la computación en la nube. Por ejemplo, si quiero ver al último paciente, puedo hacerlo realizando una ecografía remota al paciente. La plataforma en la nube puede unir a todo el país cuando los médicos nacionales no están satisfechos, especialmente ahora que el COVID-19 está normalizado, este nuevo modelo de diagnóstico y tratamiento también es una buena opción.

Moderador: No hace mucho, el Hospital de Obstetricia y Ginecología de la Universidad de Fudan lanzó la primera plataforma de control y prevención de defectos congénitos multifuncional en línea del país, que ayudó a una paciente de Hunan y rápidamente la encontró a través del informes de información relacionados con la plataforma. ¿Puede contarnos más sobre el modelo operativo de la plataforma?

Huang Hefeng: Este caso es muy interesante. El otro extremo de nuestra línea es el Hospital de Salud Materno Infantil de Hunan. La situación era la de una pareja joven. La mujer tenía solo 22 años, pero el embarazo fue interrumpido a las 16 semanas porque se encontró que el niño tenía muchos quistes en ambos lados del riñón, como ampollas y uvas. Pero lo que es muy extraño es que ni el padre ni la madre tienen este gen, pero el feto tiene dos genes causantes de la enfermedad, que causan la enfermedad. Entonces, a través de la tecnología 5G y la IA, primero hicimos un diagnóstico genético numérico del material genético de la pareja y del feto, y lo cargamos en aproximadamente 9 minutos. Luego, a través de la computación en la nube en más de 40 computadoras, encontramos inmediatamente el gen causante PKD1. Para este gen que causa la enfermedad, cuando la paciente dé a luz a su segundo hijo, planeamos realizar una FIV de tercera generación y eliminar el gen PKD1.

La plataforma en la nube amplía el radio de servicio de los mejores hospitales.

Moderador: ¿Cómo hacer que esta tecnología sea más popular y permitir que más hospitales la dominen?

Huang Hefeng: De hecho, algunas de las 83 unidades con las que cooperamos están a nuestro nivel, algunas pueden no estar al mismo nivel y algunas incluso están al nivel de base. Sin embargo, es imposible para cualquier institución médica establecer una tecnología de primer nivel, y otra es aún más inalcanzable. Entonces esperamos que a través de alianzas a diferentes niveles, podamos tener un buen diagnóstico de las enfermedades poligénicas esparcidas por todos los rincones.

La plataforma de prevención y control de defectos congénitos puede hacer muchas cosas. Uno es la capacitación, como asesoramiento genético, pruebas de datos genéticos y consultas multidisciplinarias con MDT. Como hay muchos tipos de enfermedades y un obstetra y ginecólogo no sabe mucho sobre otras enfermedades, me siento muy relajada y especialmente eficaz cuando consulto, por ejemplo, con un hematólogo o un neuromédico. En realidad, esta plataforma es más específica, más eficiente, más precisa, más inteligente y más humana. De hecho, hay más de 80 unidades responsables de muchos, como el Hospital de Salud Materno Infantil de Zhejiang, donde se atiende a toda la provincia de Zhejiang. Es posible que vuelva a visitarnos para realizar una consulta, por lo que Red House Hospital básicamente reúne a algunos de los mejores hospitales del país. Como son el mejor hospital de la provincia, pueden asegurarse de que no se pierdan algunas familias, que es lo que también esperamos lograr.

En segundo lugar, Red House Hospital puede detectar y analizar genes, lo que no es posible en los hospitales normales. La plataforma de prevención y control de defectos congénitos tiene un canal verde, que se abre a través de hospitales en Internet y atención médica móvil. Una vez que se descubre que un paciente tiene una enfermedad, puede acudir rápidamente al hospital para recibir un diagnóstico e incluso tratamiento a través del canal verde.

Moderador: Académico Huang, sabemos que los recursos médicos en diferentes regiones pueden estar desequilibrados.

En lo que respecta a la "atención prenatal y posnatal", ¿cómo puede el país disfrutar de servicios médicos lo más equilibrados posible?

Huang Hefeng: La tecnología de "detección de parejas antes del embarazo para detectar portadores de genes que causan enfermedades", especialmente el análisis genético, la detección de toda la familia y la patogenicidad genética, es muy difícil y requiere un fuerte equipo de médicos. . Si queremos promover algunas enfermedades raras en todo el país, debemos pensar en algunos modelos nuevos, como centrarnos en una región o provincia, o incluso hacerla más grande, como el este de China, o hacerla más grande y establecer varios centros. a campo traviesa. Ahora nuestro país también está haciendo lo mismo. El Ministerio de Ciencia y Tecnología construirá centros de investigación clínica sobre defectos congénitos y enfermedades raras en todo el país.

El Red Mansion Hospital también está diseñado de acuerdo con su propio progreso tecnológico. Con los recursos del Hospital de Ginecología y Obstetricia de la Universidad de Fudan, establecimos la Red House Alliance, que incluye más de 80 hospitales. Así que creo que sigue siendo lo mismo que piensa el país, porque es imposible desarrollar equipos y talentos de alta tecnología a nivel de base porque se requieren altos estándares.

A través de la interpretación del académico Huang, entendemos que el desarrollo de la medicina depende cada vez más de la recopilación, el análisis y el procesamiento de big data. El empoderamiento de 5G también rompe las barreras del tiempo, el espacio, las disciplinas profesionales y la experiencia personal, supera las limitaciones de materiales y equipos y amplía el radio de servicio de los mejores hospitales y los mejores expertos. También esperamos que en el futuro todos en China puedan obtener sus propios datos de secuenciación del genoma en el menor tiempo posible, lo que desempeñará un papel muy importante en la mejora de la salud de las personas, el diagnóstico y análisis de enfermedades y la decodificación de enfermedades raras.