Tartalom
A genomi teszt egy olyan típusú vizsgálat, amely nemcsak a génjeit vizsgálja, hanem a génjeinek kölcsönhatásának módját és azt, hogy ezek a kölcsönhatások mit jelentenek az egészségére nézve.A genomvizsgálatot gyakran összekeverik a genetikai teszteléssel. A fő különbség az, hogy a genetikai teszteket egyetlen génmutáció (például az emlő- és petefészekrákhoz kapcsolódó BRCA1 és BRCA2 mutációk) kimutatására tervezték, míg a genomikai tesztek az összes génjét vizsgálják.
Szélesebb körben tekintve át genetikai összetételét, beleértve a génjeinek szekvenciáját és hogyan befolyásolják egymást - a genomikus tesztek betekintést nyújthatnak abba, hogy teste hogyan működik molekuláris szinten, és mit jelent ez a betegség kockázata, progressziója vagy ismétlődés.
A genomvizsgálatot általában a rák kezelésében alkalmazzák annak meghatározására, hogy a daganat hogyan viselkedik. Ez segíthet az orvosoknak megjósolni, hogy a rák milyen agresszív lesz, és hogy valószínűleg terjed-e (áttétet ad) a test más részeire.
A genomvizsgálat a személyre szabott orvoslás fejlesztésének központi eszköze, amelynek célja a kezelések, termékek és gyakorlatok személyre szabása.
Genetika vs genomika
Míg a genetika és a genomika egyaránt kapcsolódik a génekhez, teljesen különböző céljaik és alkalmazásuk van.
Genetika
A genetika a gének által az egyénre gyakorolt hatások tanulmányozása. A gének adják a test utasításait a fehérjék előállításához; a fehérjék pedig meghatározzák a test egyes sejtjeinek szerkezetét és működését.A gének építőelemekből, az úgynevezett DNS-ből állnak, amelyek "bázisoknak" nevezett húrokba vannak rendezve. A bázisok sorrendje vagy sorrendje határozza meg, hogy mely utasításokat küldje el és mikor.
Míg sok gént kódolnak specifikus fehérjék előállítására, addig más, nem kódolt gének szabályozzák a fehérjék előállításának módját és idejét (lényegében egyes gének be- és kikapcsolása). A gén működésének bármilyen eltérése befolyásolhatja bizonyos betegségek kockázatát attól függően, hogy mely fehérjék érintettek.
Bizonyos esetekben egyetlen génmutáció olyan betegségekhez vezethet, mint a cisztás fibrózis, az izomdisztrófia és a sarlósejtes betegség.
A genetikai tesztek megkereshetnek bármilyen genetikai mutációt, amelyet örökölt a szüleidtől, vagy a diagnózis megerősítésére, a jövőbeni kockázat előrejelzésére, vagy annak azonosítására, hogy hordozó vagy-e.
Genomika
A genomika a teljes DNS-készlet felépítésének, működésének, feltérképezésének és evolúciójának vizsgálata, beleértve az összes gént. A genetikai anyagot és az összes szekvenciát ún genom. A genomika célja egy genom funkciójának és szerkezetének elemzése annak érdekében, hogy:
- Értse meg, hogy az összetett biológiai rendszerek, például a szív- és érrendszer, valamint az endokrin (hormon) rendszer hogyan befolyásolják egymást
- Megjósolni, hogy milyen problémák léphetnek fel, ha a genetikai interakciók zavarják a normális biológiai funkciókat
Mindent elmondva, az emberi genomban 20-25 000 különböző fehérjét kódoló gén és nagyjából 2000 nem kódolt szabályozó gén van.
A genomika azért fontos, mert segít megérteni, miért vannak egyes emberek genetikailag hajlamosak bizonyos betegségekre (még akkor is, ha nem értjük, hogy bizonyos gének hogyan hatnak egymásra). Az egyetlen genetikai út meghatározása helyett a genomika értékeli a genetikai változók sokaságát, amelyek befolyásolják egy betegség, például rák vagy cukorbetegség kialakulását és / vagy kezelését.
A genetikával ellentétben a genomika nem korlátozódik örökletes mutációkra. Meghatározza, hogy a genetikai felépítésed hogyan befolyásolja a betegség lefolyását, és fordítva, hogy a környezet, az életmód és a gyógyszeres kezelések miként válthatják ki azokat a mutációkat, amelyek megváltoztatják ezt a folyamatot.
Ezen állandóan változó változók megértésével az orvosok megalapozottabb döntéseket hozhatnak a kezelésben, gyakran megelőzően.
A genomi tesztelés szerepe
A genomikus tesztelés az emberi genom jelenlegi megértésén alapul, amely folyamat az együttműködő Humán Genom Projekt 1990-től 2003-ig kezdődött.
Az összehívó években a tudósok egyre inkább képesek voltak azonosítani, hogy mely genetikai rendellenességek nemcsak a betegség kialakulását jelentik, hanem a betegség jellemzőit is. Ezzel betekintést engedett abba, hogy miért alakul ki egyes embereknél a rák agresszívebb formái, miért élnek tovább HIV-vel, vagy miért nem reagálnak a kemoterápia bizonyos formáira.
Míg a genetikai tesztek megerősíthetik vagy kizárhatják a feltételezett genetikai állapotot, a genomika egy lépéssel tovább lép azáltal, hogy megadja nekünk:
- Kockázati jelölők a betegségek szűrése érdekében
- Prognosztikai markerek megjósolni, hogy egy betegség milyen gyorsan fog fejlődni, mennyire valószínű megismétlődni, és egy betegség várható kimenetelét
- Prediktív markerek a kezelési döntések irányítása és a toxicitás elkerülése érdekében
- Válaszjelzők a különféle kezelések hatékonyságának meghatározásához
Míg a genomika minden más tényezőtől függetlenül a genetikai felépítésünk következményeire összpontosít, nem külön alkalmazzák.
A személyre szabott orvoslás felé történő növekvő mozgás megváltoztatja a betegségek általános megközelítését. Az egy mindenki számára megfelelő megoldás helyett a személyre szabott orvoslás figyelembe veszi a genetika, a környezet és az életmód nagy változatosságát, hogy személyre szabottabb megoldást kínáljon minden egyes ember számára.
Hogyan működik a teszt
A genomi teszteket általában célzott gének paneleként kínálják, a genetikai "forró pontok" (jól megalapozott mutációs helyek) elemzésétől a teljes génszekvenálásig. A vizsgálatokat általában egy speciális laboratóriumban végzik, amelyet az 1988. évi Clinical Laboratory Improvement Amendents (CLIA) tanúsít. Ma már több mint 500 CLIA-tanúsított genetikai laboratórium működik az Egyesült Államokban.
A legtöbb vizsgálathoz vér- vagy nyálminta vagy az arcod belső tamponja szükséges (szájüregi kenet néven ismert). A vizsgálat céljától függően csak néhány csepp vérre vagy több fiolára lehet szükség. Daganatos betegeknél szükség lehet egy tumor vagy csontvelő biopsziájára.
A minta megszerzése után általában egy-négy hétbe telik az eredmények beérkezése. A kezelendő állapottól függően genetikai tanácsadó állhat rendelkezésére, aki segít megérteni a teszt korlátait és azt, hogy mit jelentenek és mit nem az eredmények.
Következő generációs szekvenálás
A következő generációs szekvenálás (NGS) az elsődleges eszköz a genomiális teszteléshez. "Olvasásnak" nevezett rövid DNS-szegmensek millióinak genetikai szekvenciájának azonosítására és értékelésére szolgál. Az olvasmányokat ezután egy teljes szekvenciává állítják össze annak meghatározása érdekében, hogy mely genetikai variációk (variánsok) vannak jelen és mit jelentenek.
Az NGS rendkívül rugalmas, és csak néhány gén szekvenálására használható, például örökletes emlőrák-panel esetében, vagy a teljes genom, amelyet tipikusan kutatási célokra használnak a ritka betegségek szűrésére.
Mivel a legtöbb változat alig vagy egyáltalán nem ismert hatással van az emberi egészségre, azokat kiszűrjük, hogy azonosítsuk azokat a néhányat, amelyek orvosilag értelmesek. Ezeket a változatokat ezután ötpontos skálán pontozzák, a következők között:
- Jóindulatú (nem betegséget okozó)
- Valószínűleg jóindulatú
- Bizonytalan
- Valószínűleg patogén (betegséget okozó)
- Patogén
Míg a legtöbb laboratórium beszámol a kórokozó és valószínű kórokozó leletekről, egyesek tartalmazzák a bizonytalan, valószínűleg jóindulatú és jóindulatú eredményeket is. Tanúsított genetikus értelmezése is szerepelne benne.
Elsődleges és másodlagos eredmények
A gyanús állapothoz közvetlenül kapcsolódó eredményeket az elsődleges eredményekre, míg azokat, amelyek orvosilag értelmesek, de nem kapcsolódnak, másodlagos (vagy mellékes) eredményeknek nevezzük.
A másodlagos megállapítások gyakran relevánsak, és felfedhetik a személyek jövőbeli betegségének genetikai kockázatát, hordozó státuszát vagy farmakogenetikai eredményeit (hogyan kezeli a test egy adott gyógyszert). Bizonyos esetekben a szülőkön is végezhetnek teszteket, amelyek segítenek azonosítani a megosztott és melyik változatokat de novo (nem öröklődik).
Genomikai tesztek a rákban
A genomi tesztek fejlesztése nagyjából a célzott rákterápiák növekedésével párhuzamosan történt. Amint a tudósok kezdték felfogni, hogy bizonyos genetikai variánsok hogyan változtatják a normális sejteket rákos sejtekké, képesek voltak teszteket kifejleszteni a specifikus variánsok szűrésére és gyógyszereket kifejleszteni e gének megcélzására.
Manapság a genomi tesztek egyre több szerves részévé váltak számos különböző típusú rák kezelésének és kezelésének, beleértve az emlőrákot és a tüdőrákot is.
Míg a genetikai tesztek segíthetnek azonosítani az ember rákkockázatát, a genomikai tesztek segítenek azonosítani a betegség jellemzőivel összefüggő genetikai markereket. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy megjósoljuk a daganat valószínű viselkedését, beleértve azt is, hogy milyen gyorsan fog növekedni és mekkora a metasztázis.
Ez fontos, mivel a daganat sejtjei hajlamosak a gyors mutációra. Még akkor is, ha egyetlen genetikai variáns felelős a daganat kialakulásáért, a betegség maga is számos különböző lefolyású lehet, némelyik agresszív, mások pedig nem. Míg a genetikai teszt segíthet a rosszindulatú daganat azonosításában, a genomiális vizsgálat a leghatékonyabb módszereket a kezelésére.
Sőt, ha egy daganat hirtelen mutálódik, egy genomiális teszt megállapíthatja, hogy a mutáció fogékony-e a célzott terápiára. Ilyen például a Nerlynx (neratinib) gyógyszer, amelyet a korai stádiumú HER2-pozitív emlőrák megcélzására és kezelésére használnak.
A mellrák genetikai és genomikai vizsgálatának összehasonlítása
GenetikaAz öröklött genetikai tulajdonságok vizsgálata, beleértve bizonyos betegségekhez kapcsolódó tulajdonságokat is
A genetika megállapítja a rák öröklésének kockázatát szüleitől
A BRCA1 és BRCA2 teszt megjósolhatja a mell- vagy petefészekrák kialakulásának kockázatát
Miután ismeri az emlőrák kockázatát, lépéseket tehet a kockázat aktív csökkentésére
A gének aktivitásának és kölcsönhatásának vizsgálata a genomban, beleértve bizonyos betegségekben betöltött szerepüket
A rákos megbetegedések után a genomika megállapítja, hogy a daganat hogyan fog viselkedni
Az Oncotype DX és PAM50 emlőrák teszteket egy tumor profilozására és annak megjósolására használják, hogy miként reagál a kemoterápiára.
A genomiális vizsgálat eredményei alapján Ön és orvosa eldöntheti, mely kezelési lehetőségek a legmegfelelőbbek a műtét után
Házi genomikai tesztelés
Az otthoni genomikai tesztek már beszivárogtak mindennapjainkba, nagyrészt a közvetlen fogyasztóknak szánt 23andMe otthoni genetikai készlet 2007-es megjelenésével.
Míg néhány otthoni genetikai tesztet, például az AncestryDNA és a National Geographic Geno 2.0 teszteket, kizárólag az ember származásának felkutatására terveztek, a 23andMe lehetőséget kínált a fogyasztókra, hogy azonosítsák bizonyos genetikai egészségügyi rendellenességeik kockázatát.
Ez egy olyan üzleti modell, amely kihívásokkal teli. 2010-ben az Egyesült Államok Élelmezési és Gyógyszerügyi Hivatala (FDA) elrendelte a 23andMe és más, az egészséggel kapcsolatos otthoni genetikai tesztek gyártóinak, hogy hagyják abba az eszközök értékesítését, amelyeket a szabályozó a szövetségi törvények szerint "orvosi eszköznek" tekintett.
2016 áprilisában, az FDA-val folytatott évekig tartó tárgyalások után, a 23andMe megkapta a jogot, hogy kiadja a személyes genomszolgáltatás genetikai egészségkockázat-tesztjét, amely információt nyújt a személy hajlamára a következő 10 betegségre:
- Alfa-1 antitripszin hiány (tüdő- és májbetegséghez kapcsolódó genetikai rendellenesség)
- Coeliakia
- Korán megjelenő primer dystonia (akaratlan mozgászavar)
- XI. Faktor hiány (véralvadási rendellenesség)
- 1. típusú Gaucher-kór
- Glükóz-6-foszfát-dehidrogenáz-hiány (vörösvértest-rendellenesség)
- Örökletes hemochromatosis (vas túlterhelési rendellenesség)
- Örökletes thrombophilia (véralvadási rendellenesség)
- Későn megjelenő Alzheimer-kór
- Parkinson kór
A nyál alapú tesztek ugyanolyan pontosságot kínálnak, mint az orvosok.
E termékek előnyei ellenére továbbra is aggodalmak vannak egyes szószólók körében a diszkrimináció lehetséges kockázatával kapcsolatban, ha a genetikai információkat a fogyasztó engedélye nélkül osztanák meg. Egyesek rámutatnak arra, hogy a GlaxoSmithKline (GSK) gyógyszeripari óriás már befektető a 23andMe-ben, és azt tervezi, hogy az ötmillió plusz ügyfél teszt eredményeit felhasználja új gyógyszerészeti gyógyszerek tervezéséhez.
A kritika ellensúlyozására a 23andMe azt tanácsolta az FDA-nak, hogy az eredményeket "azonosítsák", vagyis a fogyasztó személyazonosságát és információit nem osztják meg a GSK-val.