Sisu
Genoomne testimine on teatud tüüpi test, milles vaadeldakse mitte ainult teie geene, vaid ka viise, kuidas teie geenid interakteeruvad ja mida need vastastikmõjud teie tervisele tähendavad.Genoomianalüüsi segatakse sageli geneetilise testimisega. Peamine erinevus seisneb selles, et geneetilised testid on loodud ühe geenimutatsiooni (näiteks rinna- ja munasarjavähiga seotud mutatsioonide BRCA1 ja BRCA2) tuvastamiseks, samas kui genoomtestides vaadeldakse kõiki teie geene.
Vaadates laiemalt oma geneetilist koosseisu, sealhulgas seda, kuidas teie geenid järjestatakse ja kuidas need üksteist mõjutavad, võivad genoomsed testid anda ülevaate selle kohta, kuidas teie keha molekulaarsel tasemel töötab ja mida see tähendab haiguse riski, progresseerumise või kordumine.
Genoomianalüüsi kasutatakse vähiravis tavaliselt kasvaja tõenäolise käitumise kindlakstegemiseks. See võib aidata arstidel ennustada, kui agressiivne teie vähk on ja kas see tõenäoliselt levib (metastaseerub) teistesse kehaosadesse.
Genoomne testimine on isikupärastatud meditsiini väljatöötamise keskne tööriist, mille eesmärk on individuaalselt kohandada ravimeetodeid, tooteid ja tavasid.
Geneetika vs genoomika
Kuigi geneetika ja genoomika on mõlemad seotud geenidega, on neil täiesti erinevad eesmärgid ja rakendused.
Geneetika
Geneetika on geenide mõju indiviidile uurimine. Geenid annavad keha juhised valkude valmistamiseks; valgud määravad omakorda iga keharaku struktuuri ja funktsiooni.Geenid koosnevad ehitusplokkidest, mida nimetatakse DNAks ja mis on paigutatud nööridesse, mida nimetatakse "alusteks". Aluste järjestus või järjestamine määrab, millised juhised ja millal saadetakse.
Kui spetsiifiliste valkude tootmiseks kodeeritakse paljusid geene, reguleerivad teised kodeerimata geenid seda, kuidas ja millal valke toodetakse (sisuliselt teatud geenide sisse- ja väljalülitamine). Igasugune kõrvalekalle geeni toimimises võib mõjutada teatud haiguste riski sõltuvalt sellest, milliseid valke see mõjutab.
Mõnel juhul võib ühe geeni mutatsioon anda sellistele haigustele nagu tsüstiline fibroos, lihasdüstroofia ja sirprakuline haigus.
Geneetilised testid võivad otsida mis tahes geneetilist mutatsiooni, mille olete oma vanematelt pärinud, kas diagnoosi kinnitamiseks, tulevase riski ennustamiseks või kandja tuvastamiseks.
Genoomika
Genoomika on DNA täieliku komplekti, sealhulgas kõigi geenide struktuuri, funktsiooni, kaardistamise ja evolutsiooni uurimine. Geneetilist materjali ja kõiki järjestusi nimetatakse genoom. Genoomika eesmärk on analüüsida genoomi funktsiooni ja struktuuri, et:
- Saage aru, kuidas keerulised bioloogilised süsteemid, nagu kardiovaskulaarne süsteem ja endokriinsüsteem (hormoonid), üksteist mõjutavad
- Ennusta, millised probleemid võivad tekkida, kui geneetiline interaktsioon häirib normaalseid bioloogilisi funktsioone
Kõike öeldes on inimese genoomis 20 000 kuni 25 000 erinevat valku kodeerivat geeni ja umbes 2000 kodeerimata regulatiivset geeni.
Genoomika on oluline, sest see aitab meil mõista, miks mõned inimesed on geneetiliselt eelsoodumusega teatud haiguste suhtes (isegi kui me ei saa aru, kuidas teatud geenid suhtlevad). Ühe geneetilise raja tuvastamise asemel hindab genoomika geneetiliste muutujate paljusust, mis mõjutavad haiguse, näiteks vähi või diabeedi, arengut ja / või ravi.
Erinevalt geneetikast ei ole genoomika pärilike mutatsioonidega piiratud. See teeb kindlaks, kuidas teie geneetiline koostis mõjutab haiguse kulgu ja vastupidi, kuidas keskkond, elustiil ja ravimiravi võivad käivitada mutatsioone, mis muudavad seda kulgu.
Nendest pidevalt muutuvatest muutujatest aru saades saavad arstid ravimisel teha teadlikumaid valikuid, sageli ennetavalt.
Genoomse testimise roll
Genoomne testimine põhineb meie praegusel arusaamisel inimese genoomist, protsess, mis algas koostööl põhineva inimgenoomiprojektiga aastatel 1990–2003.
Kutsuvatel aastatel on teadlased suutnud üha enam tuvastada, millised geneetilised anomaaliad tähendavad mitte ainult haiguse arengut, vaid ka haiguse tunnuseid. See on andnud mõista, miks mõnedel inimestel tekivad agressiivsemad vähivormid, kas nad elavad HIV-iga kauem või ei reageeri teatud keemiaravi vormidele.
Kuigi geneetilised testid võivad kahtlustatavat geneetilist seisundit kinnitada või välistada, teeb genoomika testimise veel ühe sammu edasi, pakkudes meile:
- Riskimärgid haiguste skriinimiseks
- Prognostilised markerid ennustada, kui kiiresti haigus areneb, kui tõenäoline on selle kordumine ja haiguse tõenäoline tulemus
- Ennustavad markerid ravivalikute suunamiseks ja toksilisuse vältimiseks
- Vastusemärgid erinevate raviviiside tõhususe määramiseks
Kuigi genoomika keskendub meie geneetilise koostise tagajärgedele, hoolimata kõigist muudest teguritest, ei kasutata seda eraldi.
Kasvav liikumine isikupärastatud meditsiini suunas muudab haigustele üldiselt lähenemist. Individuaalne meditsiin võtab universaalse lahenduse asemel arvesse geneetika, keskkonna ja elustiili suurt varieeruvust, et pakkuda igaühele sobivamat lahendust.
Kuidas test töötab
Genoomseid teste pakutakse tavaliselt suunatud geenide paneelina, ulatudes geneetiliste "kuumade kohtade" (väljakujunenud mutatsioonikohtade) analüüsist kuni täieliku geenide sekveneerimiseni. Testid viiakse tavaliselt läbi spetsialiseeritud laboris, mis on sertifitseeritud vastavalt 1988. aasta kliiniliste laboratoorsete parenduste muudatustele (CLIA). Tänapäeval on Ameerika Ühendriikides rohkem kui 500 CLIA-ga sertifitseeritud geneetika laborit.
Enamiku testide jaoks on vajalik vere- või süljeproov või põse sisemuse tampoon (tuntud kui bukaalne mustus). Sõltuvalt testi eesmärkidest võib see vajada ainult mõnda tilka verd või mitu viaali. Vähihaigetel võib vaja minna kasvaja või luuüdi biopsiat.
Kui proov on saadud, kulub tulemuste saamiseks tavaliselt üks kuni neli nädalat. Sõltuvalt ravitavast seisundist võib geneetiline nõustaja olla abiks, et aidata teil mõista testi piiranguid ja seda, mida tulemused tähendavad ja mida ei tähenda.
Järgmise põlvkonna järjestamine
Järgmise põlvkonna sekveneerimine (NGS) on genoomse testimise peamine vahend. Seda kasutatakse miljonite lühikeste DNA-segmentide, mida nimetatakse "lugemisteks", geneetilise järjestuse tuvastamiseks ja hindamiseks. Seejärel ühendatakse lugemid terviklikuks järjestuseks, et teha kindlaks, millised geneetilised variatsioonid (variandid) esinevad ja mida need tähendavad.
NGS on äärmiselt paindlik ja seda saab kasutada vaid mõne geeni järjestamiseks, näiteks päriliku rinnavähi paneeli jaoks, või kogu genoomi, mida kasutatakse harvaesinevate haiguste skriinimiseks tavaliselt uurimisotstarbel.
Kuna enamikul variantidel on inimese tervisele vähene või puudub teadaolev mõju, filtreeritakse need välja, et teha kindlaks vähesed, mis on meditsiiniliselt olulised. Seejärel hinnatakse neid variante viiepalliskaalal, mis jääb vahemikku:
- Healoomuline (ei põhjusta haigust)
- Tõenäoliselt healoomuline
- Ebakindel
- Tõenäoliselt patogeenne (haigust põhjustav)
- Patogeenne
Kuigi enamik laboratooriume teatab patogeensetest ja tõenäoliselt patogeensetest leidudest, lisavad mõned ka ebakindlad, tõenäoliselt healoomulised ja healoomulised leiud. Lisatud oleks ka sertifitseeritud geneetiku tõlgendus.
Esmane ja teisene tulemus
Tulemused, mis on otseselt seotud kahtlustatava haigusseisundiga, viidatakse esmastele tulemustele, samas kui meditsiiniliselt olulisi, kuid mitteseotud tulemusi nimetatakse sekundaarseteks (või juhuslikeks) tulemusteks.
Sekundaarsed leiud on sageli asjakohased ja võivad paljastada inimese tulevase haiguse geneetilise riski, kandja staatuse või farmakogeneetilised leiud (kuidas teie keha konkreetset ravimit töötleb). Mõnel juhul võidakse testida ka teie vanemaid, et tuvastada, milliseid variante jagatakse ja milliseid de novo (pole päritud).
Genoomi testimine vähi korral
Genoomse testimise väljatöötamine toimus enam-vähem koos sihtotstarbelise vähiravi kasvuga. Kui teadlased hakkasid mõistma, kuidas teatud geneetilised variandid muutsid normaalsed rakud vähkkasvajateks, suutsid nad välja töötada testid konkreetsete variantide skriinimiseks ja välja töötada ravimid nende geenide sihtimiseks.
Tänapäeval on genoomianalüüs muutunud üha enam lahutamatuks osaks paljude erinevate vähiliikide, sealhulgas rinnavähi ja kopsuvähi ravis ja ravis.
Kuigi geneetilised testid võivad aidata tuvastada inimese vähiriski, aitab genoomne test meil tuvastada haiguse omadustega seotud geneetilisi markereid. See võimaldab meil ennustada kasvaja tõenäolist käitumist, sealhulgas seda, kui kiiresti see kasvab ja kui tõenäoline on metastaaside tekkimine.
See on oluline, arvestades, et kasvaja rakud on altid kiirele mutatsioonile. Isegi kui kasvaja esilekutsumise eest vastutab üks geneetiline variant, võib haigus ise kulgeda mitmel erineval kursil, mõned on agressiivsed ja teised mitte. Kui geneetiline test võib aidata tuvastada pahaloomulist kasvajat, siis genoomse testiga saab kindlaks teha kõige tõhusamad viisid selle raviks.
Veelgi enam, kui kasvaja äkitselt muteerub, võib genoomne test tuvastada, kas mutatsioon on suunatud teraapia suhtes vastuvõtlik. Üks selline näide on ravim Nerlynx (neratiniib), mida kasutatakse varajases staadiumis HER2-positiivse rinnavähi sihtimiseks ja raviks.
Rinnavähi geneetilise ja genoomse testimise võrdlus
GeneetikaPäritud geneetiliste tunnuste, sealhulgas teatud haigustega seotud omaduste uurimine
Geneetika kinnitab teie riski pärida vähk vanematelt
BRCA1 ja BRCA2 testid võivad ennustada teie riski saada rinna- või munasarjavähk
Kui teate oma rinnavähi riski, võite astuda samme riski aktiivseks vähendamiseks
Geenide aktiivsuse ja koostoime uurimine genoomis, sealhulgas nende roll teatud haiguste korral
Kui teil on vähk, tuvastab genoomika kasvaja käitumise
Rinnavähi teste Oncotype DX ja PAM50 kasutatakse kasvaja profiiliks määramiseks ja keemiaravile reageerimise ennustamiseks
Genoomianalüüsi tulemuste põhjal saate teie ja teie arst otsustada, millised ravivõimalused on pärast operatsiooni kõige sobivamad
Kodu genoomi testimine
Kodugenoomiline testimine on meie igapäevaellu juba imbunud, alustades suuresti otse tarbijale mõeldud koduse geneetilise komplekti 23andMe väljaandmisest 2007. aastal.
Kui mõned kodused geneetilised testid, nagu näiteks AncestryDNA ja National Geographic Geno 2.0 testid, olid mõeldud ainult inimese esivanemate jälgimiseks, pakkus 23andMe tarbijatele võimalust tuvastada nende oht teatud geneetiliste tervisehäirete tekkeks.
See on ärimudel, mis on olnud täis väljakutseid. 2010. aastal andis USA Toidu- ja Ravimiamet (FDA) korralduse 23andMe ja teistele tervishoiuga seotud koduste geneetiliste testide tootjatele seadmete müük lõpetada, mida regulaator pidas föderaalseaduse kohaselt "meditsiiniseadmeteks".
Pärast aastaid kestnud läbirääkimisi FDA-ga sai 23andMe 2016. aasta aprillis õiguse avaldada oma isikliku genoomiteenuse geneetilise terviseriski test, mis annab teavet inimese eelsoodumuse kohta järgmisele kümnele haigusele:
- Alfa-1 antitrüpsiini defitsiit (kopsu- ja maksahaigusega seotud geneetiline häire)
- Tsöliaakia
- Varajane esmane düstoonia (tahtmatu liikumishäire)
- XI faktori puudulikkus (vere hüübimishäire)
- 1. tüüpi Gaucheri tõbi
- Glükoos-6-fosfaatdehüdrogenaasi puudulikkus (punaste vereliblede häire)
- Pärilik hemokromatoos (raua ülekoormushäire)
- Pärilik trombofiilia (vere hüübimishäire)
- Hilinenud Alzheimeri tõbi
- Parkinsoni tõbi
Süljepõhised testid pakuvad sama täpsust kui arstid.
Hoolimata nende toodete eelistest on mõned pooldajad endiselt mures võimaliku diskrimineerimise ohu pärast, kui geneetilist teavet jagataks ilma tarbija loata. Mõni viitab asjaolule, et farmaatsiahiiglane GlaxoSmithKline (GSK) on juba 23andMe investor ja kavatseb uute farmaatsiaravimite väljatöötamisel kasutada viie miljoni pluss kliendi testitulemusi.
Kriitikale vastu minemiseks soovitas 23andMe FDA-le, et tulemused "tuvastatakse", mis tähendab, et tarbija isikut ja teavet ei jagata GSK-ga.