两篇发表在《美国人类遗传学杂志》上的研究表明，通过基因组测序进行新生儿筛查具有潜在优势，可以解决美国高婴儿住院率和死亡率的问题。目前，数百种遗传疾病是可以预防或治疗的，但通常只有在孩子生病并经历长达数年的“诊断之旅”后才能被发现，往往错过了最佳治疗时机。
第一项研究题为“基于基因组的新生儿筛查通过净化超选择的联邦训练预认证”，描述了一个具有可扩展性和性能的新平台，该平台可以在出生后两周内通过基因组测序和人工智能技术对数百万婴儿进行筛查和治疗。此前，医疗基因组测序对于新生儿筛查来说过于昂贵，且高假阳性率（即基因组检测结果错误地提示新生儿患有遗传病）也令人担忧，尤其是在没有临床背景的情况下检查基因组时。
之前没有方法可以将基因组结果转化为大多数医生能够理解和应用的治疗指导。新的平台BeginNGS（发音为“beginnings”）解决了这一问题。它利用最新的基因组测序技术提供负担得起的基因组。BeginNGS结合了人类和人工智能工具，自动化了仅基于基因组信息解释疾病风险的复杂过程，这对于每年在美国出生的370万婴儿来说至关重要。
该研究通过一种源自人类进化的方**法，将假阳性的数量减少了97%。导致严重儿童疾病的基因变异受到极端自然选择的影响，称为净化超选择。因此，真正导致严重儿童疾病的DNA变异不会出现在老年人的基因组中。通过对近50万名中老年人的基因组进行研究，研究人员发现了这些假阳性的DNA差异，并将其发生率降低到每50个受试者中少于一个。
计算方法使用了查询联邦，这是一种远程分析基因组而不移动或共享数据的方法，由BeginNGS的技术合作伙伴TileDB提供支持。令人惊讶的是，在移除这些DNA变异后，BeginNGS在与快速诊断基因组测序的金标准方法相比时，保留了超过99%的敏感性。
BeginNGS使用了一个名为Genome to Treatment (GTRx)的定制临床指导系统，为筛查呈阳性的婴儿提供潜在的行动方案。许多这些疾病非常罕见，普通医生在实践中很少见到。GTRx为医生提供了易于理解的实际指导。对3000多名疑似患有遗传疾病的儿童进行测试后发现，每14名儿童中就有一人可以从BeginNGS中受益，其诊断时间比在这些儿童出现症状后使用金标准测试提前了121天。
第二项研究题为“基于基因组的新生儿筛查在NICU试点试验中具有高阳性预测值和敏感性”，评估了BeginNGS是否准备好扩大应用。在这项试验中，圣地亚哥拉迪儿童医院新生儿重症监护室的120名婴儿接受了BeginNGS筛查。结果与传统的、联邦强制的新生儿筛查和快速诊断基因组测序进行了比较，后者评估了所有约10,000种遗传疾病。
“这项BeginNGS试验的惊人且意外的结果是，近30%被认为不需要基因组测序的NICU婴儿实际上患有遗传疾病——这与怀疑患有遗传疾病的婴儿的诊断率相似！”Rady儿童基因组医学研究所总裁兼首席执行官Stephen F. Kingsmore博士说。“这表明，快速全基因组测序的健康益处适用于每个被送入四级NICU的婴儿，而不仅仅是目前接受测试的那些。”
只有不被怀疑患有遗传疾病的婴儿才有资格参加临床试验，因为试验希望模拟健康新生儿的筛查。基于基因组的新生儿筛查BeginNGS被证明是安全有效的。每24名受试婴儿中就有1人的筛查结果可能影响其护理。BeginNGS没有假阳性，表明净化超选择方法确实在实际应用中奏效。
试验中有84%的家长报告称，其孩子的基因组测序结果是有用的，80%的家长认为参与试验对其孩子有很大帮助。与州新生儿筛查相比，BeginNGS的真阳性率更高，假阳性率更低。
“基于基因组的新生儿筛查有可能通过加速诊断和适当的护理来改善某些罕见疾病的儿童健康结果，”BeginNGS副总裁兼Alexion公司诊断部门副主管Tom DeFay博士说。“作为BeginNGS联盟的创始成员，Alexion对这些二期结果感到鼓舞，并致力于通过帮助改善受影响家庭的罕见遗传病和经常危及生命的条件的诊断，推进健康公平。”
BeginNGS的技术合作伙伴Illumina提供了DRAGEN二级分析管道和生物信息学专业知识，用于处理研究数据。Illumina的测序仪器和DRAGEN分析提供了高度准确的基础数据，为基于gNGS的新生儿筛查计划奠定了基础，该计划已显示出识别可治疗遗传条件的婴儿的潜力。
这些研究为更大规模的多中心临床试验铺平了道路，正式比较BeginNGS与标准新生儿筛查。该试验已经开始，迄今为止复制了试点研究的发现。此外，现在有了去除假阳性计算方法，BeginNGS有望从412种严重的儿童遗传疾病扩展到2000多种建议早期筛查的罕见疾病。随着联邦查询的成功演示，可以将其扩展到全球许多基因组生物库，以研究世界各地遗传疾病的发病率和流行情况，使BeginNGS能够针对每个群体进行筛查。
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