使用纳米孔测序(一种快速的第三代细胞遗传学分析工具)，研究人员现在能够精确地检测特定的基因组疾病，所需时间仅为传统和分子细胞遗传学检测的一小部分。这有助于更早地诊断遗传性疾病，并加快对患者及其家人进行适当的临床管理。他们的研究发表在爱思唯尔出版的《分子诊断杂志》上。

纳米孔测序是第三代可扩展的测序技术，可以直接、实时分析长DNA或RNA片段。在广泛的可能应用中，它已被证明有效地识别拷贝数变异(CNVs)。CNVs是染色体中遗传物质的额外或缺失拷贝，是许多神经、精神和畸形疾病的基础。通常，CNVs通过细胞基因组技术进行研究，但在分辨率和周转时间方面有很大的局限性。

“传统的细胞遗传学和染色体微阵列分析仍然是分别检测大型和小型拷贝数变异的金标准，而针对不同基因改变开发的第二代测序已被用于识别拷贝数变异，”佛罗伦萨大学信息工程学系首席研究员Alberto Magi博士解释说;意大利米兰塞格特国家研究委员会生物医学技术研究所。但由于这些检测过程缓慢、费用昂贵，而且往往无法得出结论，患者只能接受连续的基因检测，直到最终确定潜在的基因病因。这可能导致数周甚至数月的诊断不确定。我们想看看新的第三代技术，长读纳米孔测序，是否可以加快这一过程。”

长读纳米孔测序可以解析高度同源和重复的基因组区域，提高CNV的检测和作图。纳米孔技术使用简单，能够在24至48小时内完成测序作业。它们还有一个额外的好处，就是可以在测序过程中实时分析数据，这可能会大大减少检测时间。这种高效的诊断工具适合在基因实验室中广泛使用。

研究人员检测了来自7名患者的DNA样本，这些患者之前发现了大小不同、嵌合程度不同的拷贝数变异(也就是说，拷贝数变异并非存在于身体的所有细胞中，而是存在于其中一部分细胞中)。这些样本使用长读纳米孔测序技术Nano-GLADIATOR进行分析。在在线模式下，它用于30分钟到48小时的多个时间点的实时分析读取，在离线模式下，它用于评估不同大小的基因组改变的完整纳米孔运行的分辨率。将样品到结果的时间与最新的基于阵列的比较基因组杂交(aCGH)进行比较。研究人员还评估了纳米孔测序鉴定致病小CNVs的敏感性和特异性。

研究表明，较大的染色体改变的诊断可以在一天内完成，而较小的CNVs的周转时间估计是两天。与传统的CNVs诊断检测相比，这是一个持续的改进，估计报告时间从3天到15天。

此外，纳米孔测序比aCGH更能识别镶嵌式CNVs。事实上，它在一个患者样本中诊断出了嵌合CNV，而aCGH的诊断算法并没有指出这一点。

意大利博洛尼亚大学IRCCS Azienda Ospedaliero-Universitaria di Bologna的共同研究人员Tommaso pippucci博士和u.o Genetica Medica博士Tommaso pippucci和pamela Magini观察到:“在大约0.3%至0.77%的发育障碍患者中发现了致病性嵌合结构变异。”“由于目前CNV检测方法对马赛克的灵敏度有限，频率可能被低估。此外，嵌合现象可能会在新生致病性CNVs儿童的父母中被忽略，导致对复发风险的不准确指导和对未来怀孕的不当管理。”

“在过去的几十年里，快速的技术创新使医学遗传学发生了革命性的变化。纳米孔测序完美地融入了这场生物医学革命，改善了因技术原因而被忽视的一类基因组改变的检测，”意大利佛罗伦萨大学实验与临床医学系的共同研究人员Alessandra Mingrino博士和Barbara Gega博士补充道。“快速技术的实施可能会大大减少技术时间，并大大改善由染色体增益或损失引起的基因组疾病的诊断。”

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Third-Generation Cytogenetic Analysis: Diagnostic Application of Long-Read Sequencing