Садржај
- Генетика наспрам геномике
- Улога геномског испитивања
- Испитивање генома код рака
- Кућно геномско испитивање
Геномско тестирање се често меша са генетским испитивањем. Главна разлика је у томе што су генетски тестови дизајнирани да открију мутацију једног гена (као што су БРЦА1 и БРЦА2 мутације повезане са раком дојке и јајника), док геномски тестови разматрају све ваше гене.
Шири поглед на ваш генетски састав - укључујући како су гени секвенцирани и како утичу једни на друге - геномско тестирање може пружити увид у то како ваше тело делује на молекуларном нивоу и шта то значи у смислу ризика од болести, напредовања или рецидив.
Геномско тестирање се обично користи у лечењу карцинома да би се утврдило како ће се тумор вероватно понашати. Ово може помоћи лекарима да предвиде колико ће ваш рак бити агресиван и да ли ће се вероватно проширити (метастазирати) на друге делове тела.
Геномско тестирање је централно средство у развоју персонализоване медицине чији је циљ прилагођавање третмана, производа и пракси појединцу.
Генетика наспрам геномике
Иако су генетика и геномика повезане са генима, они имају потпуно различите циљеве и примену.
Генетика
Генетика је проучавање ефеката које гени имају на појединца. Гени дају телу упутства о томе како да прави протеине; протеини заузврат одређују структуру и функцију сваке ћелије тела.Гени се састоје од градивних блокова, названих ДНК, који су поређани у низ који се назива „базе“. Редослед или редослед база ће одредити која упутства се шаљу и када.
Иако су многи гени кодирани да производе специфичне протеине, други некодирани гени регулишу како и када се протеини производе (у суштини укључују и искључују одређене гене). Свака аберација у начину на који ген делује може утицати на ризик од одређених болести, у зависности од тога који протеини су погођени.
У неким случајевима мутација једног гена може се доделити болестима као што су цистична фиброза, мишићна дистрофија и болест српастих ћелија.
Генетски тестови могу тражити било коју генетску мутацију коју сте наследили од родитеља, било да бисте потврдили дијагнозу, предвидели будући ризик или утврдили да ли сте носилац.
Геномицс
Геномика је проучавање структуре, функције, мапирања и еволуције комплетног скупа ДНК, укључујући све гене. Генетски материјал плус све секвенце називају се геном. Циљ геномике је да анализира функцију и структуру генома како би:
- Схватите како сложени биолошки системи, попут кардиоваскуларног система и ендокриног (хормонског) система, утичу једни на друге
- Предвидите који проблеми могу настати ако генетске интеракције ометају нормалне биолошке функције
Све у свему, постоји између 20.000 и 25.000 различитих гена који кодирају протеине и приближно 2.000 некодираних регулаторних гена у људском геному.
Геномика је важна јер нам помаже да схватимо зашто су неки људи генетски предиспонирани за одређене болести (чак и ако не разумемо како неки гени међусобно делују). Уместо да идентификује један генетски пут, геномика процењује мноштво генетских променљивих које утичу на развој и / или лечење болести, попут рака или дијабетеса.
За разлику од генетике, геномика није ограничена на наследне мутације. Идентификује како ваш генетски састав утиче на ток болести и, обратно, како окружење, начин живота и лекови могу покренути мутације које мењају тај ток.
Разумевањем ових променљивих променљивих, лекари могу доносити информисаније одлуке у лечењу, често превентивно.
Улога геномског испитивања
Геномско тестирање се заснива на нашем тренутном разумевању људског генома, процесу који је започео заједничким пројектом људског генома од 1990. до 2003. године.
У годинама сазивања, научници су могли све више да идентификују које генетске аномалије преводе не само на развој болести већ и на карактеристике болести. То је пружило увид у то зашто неки људи развијају агресивнији облик рака, живе дуже са ХИВ-ом или не реагују на одређене облике хемотерапије.
Иако генетски тестови могу потврдити или искључити сумњу на генетско стање, геномика тестира корак даље пружајући нам:
- Маркери ризика у циљу скрининга болести
- Прогностички маркери да предвиди колико брзо ће болест напредовати, колика је вероватноћа да ће се поновити и вероватни исход болести
- Предиктивни маркери да усмери изборе лечења и избегне токсичност
- Маркери одговора да би се утврдила ефикасност различитих третмана
Иако се геномика фокусира на импликације нашег генетског састава, без обзира на све остале факторе, она се не користи изоловано.
Растући покрет ка персонализованој медицини мења начин на који приступамо болестима уопште. Уместо универзалног решења, персонализована медицина узима у обзир велику варијабилност у генетици, животној средини и начину живота како би понудила прилагођеније решење за сваког појединца.
Како тест функционише
Геномски тестови се обично нуде као панел циљаних гена, у распону од анализе генетских „жаришта“ (добро утврђених места мутације) до потпуног секвенцирања гена. Тестови се обично изводе у специјализованој лабораторији која је сертификована према Изменама и допунама клиничког лабораторија (ЦЛИА) из 1988. Данас у САД постоји више од 500 генетичких лабораторија са сертификатом ЦЛИА.
За већину тестова потребан је узорак крви или пљувачке или брис унутрашњости образа (познат као букални размаз). У зависности од циљева теста, може вам требати само неколико капи крви или неколико бочица. Биопсија тумора или коштане сржи може бити потребна људима са раком.
Када се добије узорак, обично треба између једне и четири недеље да би се добили резултати. У зависности од стања које се лечи, можда вам је на располагању генетски саветник који ће вам помоћи да разумете ограничења теста и шта резултати значе, а шта не значе.
Секвенцирање следеће генерације
Секвенцирање следеће генерације (НГС) је примарни алат за геномско тестирање. Користи се за идентификацију и процену генетске секвенце милиона кратких сегмената ДНК назване „чита“. Читања се затим састављају у потпуну секвенцу да би се утврдило које су генетске варијације (варијанте) присутне и шта значе.
НГС је изузетно флексибилан и може се користити за секвенцирање само неколико гена, као што је наследни панел за рак дојке или цео геном који се обично користи у истраживачке сврхе за откривање ретких болести.
Будући да већина варијанти има мало или нимало познатог утицаја на људско здравље, биће филтриране како би се идентификовало неколико медицински значајних. Ове варијанте ће се тада бодовати на скали од пет поена у распону од:
- Бенигни (не изазивају болести)
- Вероватно бенигна
- Неизвесно
- Вероватно патогени (узрочници болести)
- Патогени
Иако ће већина лабораторија извештавати о патогеним и вероватно патогеним налазима, неке ће такође укључити и несигурне, вероватно бенигне и бенигне налазе. Такође би било укључено и тумачење овлашћеног генетичара.
Примарни и секундарни резултати
Резултати који су директно повезани са сумњом на стање односе се на примарне резултате, док се они који су медицински значајни, али који нису повезани називају секундарним (или случајним) резултатима.
Секундарни налази су често релевантни и могу открити генетски ризик особе од будуће болести, статуса преносиоца или фармакогенетских налаза (како ваше тело обрађује одређени лек). У неким случајевима може се извршити тестирање и на родитељима како би се утврдило које се варијанте деле и које се деле де ново (није наследно).
Испитивање генома код рака
Развој геномског тестирања догодио се мање-више заједно са порастом циљаних терапија рака. Како су научници почели да схватају како су одређене генетске варијанте претвориле нормалне ћелије у канцерогене, успели су да развију тестове за откривање одређених варијанти и развију лекове који циљају те гене.
Данас су геномска испитивања постала све саставни део лечења и управљања многим различитим врстама карцинома, укључујући рак дојке и рак плућа.
Иако генетски тестови могу помоћи у идентификовању ризика особе од рака, геномско тестирање помаже нам да идентификујемо генетске маркере повезане са карактеристиком болести. Омогућава нам предвиђање вероватног понашања тумора, укључујући брзину раста и вероватноћу метастазирања.
Ово је важно с обзиром на то да су ћелије тумора склоне брзој мутацији. Чак и ако је једна генетска варијанта одговорна за пораст тумора, сама болест може проћи много различитих курсева, неки агресивни, а други не. Иако генетски тест може помоћи у идентификовању малигнитета, геномски тест може идентификовати најефикасније начине лечења.
Штавише, ако тумор изненада мутира, геномски тест може уочити да ли је мутација пријемчива за циљану терапију. Један од таквих примера је лек Нерлинк (нератиниб) који се користи за циљање и лечење ХЕР2-позитивног карцинома дојке у раној фази.
Поређење генетског и геномског тестирања на рак дојке
ГенетикаПроучавање наследних генетских особина, укључујући оне повезане са одређеним болестима
Генетика утврђује ризик од наследства рака од родитеља
Тест БРЦА1 и БРЦА2 може предвидети ризик од оболевања од рака дојке или јајника
Једном када сазнате ризик од рака дојке, можете предузети кораке за активно смањење ризика
Проучавање активности и интеракције гена у геному, укључујући њихову улогу у одређеним болестима
Једном када имате рак, геномика утврђује како ће се тумор понашати
Тестови за рак дојке Онцотипе ДКС и ПАМ50 користе се за профилисање тумора и предвиђање како ћете реаговати на хемотерапију
На основу резултата геномског теста, ви и ваш лекар можете да одлучите које су опције лечења најприкладније након операције
Кућно геномско испитивање
Кућна геномска испитивања већ су се инфилтрирала у наш свакодневни живот, почевши углавном издавањем кућног генетског комплета 23андМе директно за потрошача 2007. године.
Иако су неки кућни генетски тестови, попут тестова АнцестриДНА и Натионал Геограпхиц Гено 2.0, дизајнирани само да би се пронашло порекло особе, 23андМе је потрошачима пружио прилику да идентификују ризик од одређених генетских здравствених поремећаја.
То је пословни модел који је испуњен изазовима. Америчка управа за храну и лекове (ФДА) наредила је 2010. године 23андМе и другим произвођачима кућних генетских тестова повезаних са здрављем да зауставе продају уређаја, за које је регулатор сматрао да су „медицински уређаји“ према савезном закону.
У априлу 2016. године, након вишегодишњих преговора са ФДА, 23андМе је добио право да објави свој тест ризика генетичког здравља за лични геном који може да пружи информације о предиспозицији особе за следећих 10 болести:
- Недостатак алфа-1 антитрипсина (генетски поремећај повезан са болестима плућа и јетре)
- Целијакија
- Примарна дистонија са раним почетком (нехотични поремећај покрета)
- Недостатак фактора КСИ (поремећај згрушавања крви)
- Гошеова болест 1
- Недостатак глукозе-6-фосфат дехидрогеназе (поремећај црвених крвних зрнаца)
- Наследна хемохроматоза (поремећај преоптерећења гвожђем)
- Наследна тромбофилија (поремећај згрушавања крви)
- Алзхеимерова болест са касним почетком
- Паркинсонова болест
Тестови засновани на пљувачки нуде исти ниво тачности као и лекари.
Упркос предностима ових производа, међу заговорницима и даље постоји забринутост у вези са потенцијалним ризиком од дискриминације уколико би се генетске информације делиле без одобрења потрошача. Неки указују на чињеницу да је фармацеутски гигант ГлакоСмитхКлине (ГСК) већ инвеститор у 23андМе и планира да користи резултате тестова пет милиона купаца за дизајнирање нових фармацеутских лекова.
Да би се супротставио критикама, 23андМе је саветовао ФДА да ће резултати бити „де-идентификовани”, што значи да идентитет и информације потрошача неће бити дељени са ГСК.