Zawartość
Testy genomowe to rodzaj testu, który skupia się nie tylko na genach, ale także na sposobach interakcji genów i znaczeniu tych interakcji dla zdrowia.Testy genomiczne są często mylone z testami genetycznymi. Główna różnica polega na tym, że testy genetyczne mają na celu wykrycie pojedynczej mutacji genu (takiej jak mutacje BRCA1 i BRCA2 związane z rakiem piersi i jajnika), podczas gdy testy genomowe analizują wszystkie Twoje geny.
Przyjmując szerzej swój skład genetyczny - w tym sposób sekwencjonowania genów i ich wzajemny wpływ - testy genomiczne mogą dostarczyć wglądu w to, jak organizm działa na poziomie molekularnym i co to oznacza pod względem ryzyka choroby, progresji lub nawrót.
Testy genomowe są powszechnie stosowane w leczeniu raka w celu określenia prawdopodobnego zachowania się guza. Może to pomóc lekarzom przewidzieć, jak agresywny będzie Twój rak i czy istnieje prawdopodobieństwo, że rozprzestrzeni się (przerzuci) na inne części ciała.
Testowanie genomowe jest głównym narzędziem w rozwoju medycyny spersonalizowanej, której celem jest dostosowanie leczenia, produktów i praktyk do indywidualnych potrzeb.
Genetyka a genomika
Chociaż genetyka i genomika są powiązane z genami, mają zupełnie inne cele i zastosowania.
Genetyka
Genetyka to nauka o wpływie genów na jednostkę. Geny dostarczają ciału instrukcji, jak tworzyć białka; białka z kolei określają strukturę i funkcję każdej komórki ciała.Geny składają się z bloków budulcowych zwanych DNA, które są ułożone w łańcuch zwany „zasadami”. Kolejność lub sekwencjonowanie zasad określi, które instrukcje są wysyłane i kiedy.
Podczas gdy wiele genów jest zakodowanych w celu produkcji określonych białek, inne niekodowane geny regulują sposób i czas produkcji białek (zasadniczo włączają i wyłączają określone geny). Wszelkie odchylenia w działaniu genu mogą wpływać na ryzyko niektórych chorób, w zależności od tego, które białka są dotknięte.
W niektórych przypadkach pojedyncza mutacja genu może wywołać choroby, takie jak mukowiscydoza, dystrofia mięśniowa i sierpowata choroba.
Testy genetyczne mogą szukać mutacji genetycznej odziedziczonej po rodzicach, aby potwierdzić diagnozę, przewidzieć przyszłe ryzyko lub określić, czy jesteś nosicielem.
Genomics
Genomika to badanie struktury, funkcji, mapowania i ewolucji całego zestawu DNA, w tym wszystkich genów. Materiał genetyczny i wszystkie sekwencje nazywane są genom. Celem genomiki jest analiza funkcji i struktury genomu w celu:
- Zrozum, jak złożone systemy biologiczne, takie jak układ sercowo-naczyniowy i układ hormonalny, wpływają na siebie nawzajem
- Przewiduj, jakie problemy mogą wystąpić, jeśli interakcje genetyczne zakłócają normalne funkcje biologiczne
Podsumowując, w ludzkim genomie istnieje od 20 000 do 25 000 różnych genów kodujących białka i około 2000 niekodowanych genów regulatorowych.
Genomika jest ważna, ponieważ pomaga nam zrozumieć, dlaczego niektórzy ludzie są genetycznie predysponowani do pewnych chorób (nawet jeśli nie rozumiemy, jak pewne geny oddziałują na siebie). Zamiast identyfikować jedną ścieżkę genetyczną, genomika ocenia wiele zmiennych genetycznych, które mają wpływ na rozwój i / lub leczenie choroby, takiej jak rak czy cukrzyca.
W przeciwieństwie do genetyki, genomika nie ogranicza się do dziedzicznych mutacji. Identyfikuje, jak twój skład genetyczny wpływa na przebieg choroby i odwrotnie, jak środowisko, styl życia i leczenie farmakologiczne mogą wywołać mutacje, które zmieniają ten przebieg.
Rozumiejąc te stale zmieniające się zmienne, lekarze mogą dokonywać bardziej świadomych wyborów dotyczących leczenia, często zapobiegawczo.
Rola testów genomowych
Testowanie genomu opiera się na naszej aktualnej wiedzy na temat ludzkiego genomu, procesu zapoczątkowanego wspólnie w ramach projektu Human Genome Project w latach 1990-2003.
W ostatnich latach naukowcy byli w stanie coraz częściej identyfikować, które anomalie genetyczne przekładają się nie tylko na rozwój choroby, ale także na jej charakterystykę. Pozwoliło to zrozumieć, dlaczego niektórzy ludzie rozwijają bardziej agresywne formy raka, dłużej żyją z HIV lub nie reagują na niektóre formy chemioterapii.
Podczas gdy testy genetyczne mogą potwierdzić lub wykluczyć podejrzenie choroby genetycznej, genomika idzie o krok dalej, zapewniając nam:
- Znaczniki ryzyka w celu wykrycia chorób
- Markery prognostyczne przewidzieć, jak szybko choroba będzie postępować, jakie jest prawdopodobieństwo nawrotu i prawdopodobny wynik choroby
- Znaczniki predykcyjne kierować wyborami leczenia i unikać toksyczności
- Znaczniki odpowiedzi określić skuteczność różnych zabiegów
Chociaż genomika koncentruje się na implikacjach naszego składu genetycznego niezależnie od wszystkich innych czynników, nie jest używana w izolacji.
Rosnący ruch w kierunku medycyny spersonalizowanej zmienia ogólne podejście do chorób. Zamiast jednego uniwersalnego rozwiązania, medycyna spersonalizowana bierze pod uwagę dużą zmienność genetyki, środowiska i stylu życia, aby zaoferować rozwiązanie bardziej dostosowane do indywidualnych potrzeb.
Jak działa test
Testy genomowe są zazwyczaj oferowane jako panel docelowych genów, począwszy od analizy genetycznych „gorących punktów” (dobrze ugruntowanych miejsc mutacji) po pełne sekwencjonowanie genów. Testy są zwykle wykonywane w wyspecjalizowanym laboratorium posiadającym certyfikat Clinical Laboratory Improvement Amendments (CLIA) z 1988 r. Obecnie w Stanach Zjednoczonych istnieje ponad 500 laboratoriów genetycznych posiadających certyfikat CLIA.
Większość testów wymaga pobrania próbki krwi lub śliny lub wymazu z wewnętrznej strony policzka (tzw. Wymaz z policzka). W zależności od celu testu może wymagać tylko kilku kropli krwi lub kilku fiolek. U osób z rakiem może być potrzebna biopsja guza lub szpiku kostnego.
Po uzyskaniu próbki zwykle otrzymanie wyników zajmuje od jednego do czterech tygodni. W zależności od leczonego schorzenia, doradca genetyczny może być pod ręką, aby pomóc Ci zrozumieć ograniczenia testu oraz co oznaczają wyniki, a co nie.
Sekwencjonowanie nowej generacji
Sekwencjonowanie nowej generacji (NGS) jest podstawowym narzędziem do testowania genomu. Służy do identyfikacji i oceny sekwencji genetycznej milionów krótkich odcinków DNA zwanych „odczytami”. Odczyty są następnie składane w kompletną sekwencję, aby określić, które wariacje genetyczne (warianty) są obecne i co one oznaczają.
NGS jest niezwykle elastyczny i może być używany do sekwencjonowania tylko kilku genów, takich jak panel dziedzicznego raka piersi lub całego genomu używanego zazwyczaj do celów badawczych w celu wykrycia rzadkich chorób.
Ponieważ większość wariantów ma niewielki lub żaden znany wpływ na zdrowie ludzi, zostaną one odfiltrowane w celu zidentyfikowania nielicznych, które mają znaczenie medyczne. Warianty te zostaną następnie ocenione w pięciostopniowej skali, począwszy od:
- Łagodny (nie powodujący chorób)
- Prawdopodobnie łagodne
- Niepewny
- Prawdopodobnie chorobotwórcze (powodujące chorobę)
- Patogenny
Podczas gdy większość laboratoriów będzie zgłaszać patogenne i prawdopodobne patogenne wyniki, niektóre będą również zawierać niepewne, prawdopodobnie łagodne i łagodne wyniki. Uwzględniono by również interpretację sporządzoną przez certyfikowanego genetyka.
Wyniki pierwotne i wtórne
Wyniki bezpośrednio związane z podejrzewanym stanem odnoszą się do wyników pierwotnych, natomiast te, które są istotne z medycznego punktu widzenia, ale nie są ze sobą powiązane, nazywane są wynikami drugorzędnymi (lub przypadkowymi).
Wyniki wtórne są często istotne i mogą ujawniać genetyczne ryzyko przyszłej choroby, status nosiciela lub wyniki farmakogenetyczne (jak organizm przetwarza określony lek). W niektórych przypadkach rodzice mogą również przeprowadzić testy, aby pomóc określić, które warianty są wspólne, a które de novo (nie dziedziczone).
Testy genomowe w raku
Rozwój testów genomicznych następował mniej więcej w parze z rozwojem celowanych terapii przeciwnowotworowych. Kiedy naukowcy zaczęli rozumieć, w jaki sposób pewne warianty genetyczne zamieniały normalne komórki w komórki rakowe, byli w stanie opracować testy przesiewowe pod kątem określonych wariantów i opracować leki ukierunkowane na te geny.
Obecnie testy genomiczne stają się coraz bardziej integralną częścią leczenia i zarządzania wieloma różnymi typami raka, w tym rakiem piersi i rakiem płuc.
Podczas gdy testy genetyczne mogą pomóc zidentyfikować ryzyko raka u danej osoby, testy genomiczne pomagają nam zidentyfikować markery genetyczne związane z charakterystyką choroby. Pozwala nam przewidzieć prawdopodobne zachowanie się guza, w tym szybkość jego wzrostu i prawdopodobieństwo przerzutów.
Jest to ważne, biorąc pod uwagę, że komórki guza są podatne na szybką mutację. Nawet jeśli pojedynczy wariant genetyczny jest odpowiedzialny za powstanie guza, sama choroba może mieć wiele różnych przebiegów, niektóre agresywne, a inne nie. Podczas gdy test genetyczny może pomóc w identyfikacji złośliwości, test genomowy może zidentyfikować najskuteczniejsze sposoby jego leczenia.
Co więcej, jeśli guz nagle zmutuje, test genomowy może wykryć, czy mutacja jest podatna na terapię celowaną. Jednym z takich przykładów jest lek Nerlynx (neratynib) stosowany w leczeniu raka piersi we wczesnym stadium HER2-dodatnim.
Porównanie testów genetycznych i genomowych w raku piersi
GenetykaBadanie dziedzicznych cech genetycznych, w tym związanych z niektórymi chorobami
Genetyka określa ryzyko odziedziczenia raka po rodzicach
Test BRCA1 i BRCA2 pozwala przewidzieć ryzyko zachorowania na raka piersi lub jajnika
Znając już ryzyko raka piersi, możesz podjąć kroki, aby je aktywnie zmniejszyć
Badanie aktywności i interakcji genów w genomie, w tym ich roli w niektórych chorobach
Gdy zachorujesz na raka, genomika ustali, jak guz będzie się zachowywał
Testy raka piersi Oncotype DX i PAM50 służą do profilowania guza i przewidywania reakcji na chemioterapię
Na podstawie wyników testu genomowego Ty i Twój lekarz możecie zdecydować, które opcje leczenia są najbardziej odpowiednie po operacji
Strona główna Testy genomowe
Domowe testy genomiczne przeniknęły już do naszego codziennego życia, zaczynając w dużej mierze od wypuszczenia zestawu genetycznego 23andMe przeznaczonego bezpośrednio dla konsumentów w 2007 roku.
Podczas gdy niektóre domowe testy genetyczne, takie jak AncestryDNA i National Geographic Geno 2.0, zostały zaprojektowane wyłącznie w celu prześledzenia pochodzenia danej osoby, 23andMe oferowało konsumentom możliwość określenia ryzyka wystąpienia pewnych genetycznych zaburzeń zdrowia.
To model biznesowy pełen wyzwań. W 2010 roku amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) nakazała 23andMe i innym producentom domowych testów genetycznych związanych ze zdrowiem zaprzestanie sprzedaży urządzeń, które zgodnie z prawem federalnym zostały uznane przez regulatora za „wyroby medyczne”.
W kwietniu 2016 r., Po latach negocjacji z FDA, firmie 23andMe przyznano prawo do opublikowania ich testu na genetyczne ryzyko zdrowotne w ramach usługi Personal Genome Service, który może dostarczyć informacji o predyspozycjach danej osoby do następujących 10 chorób:
- Niedobór alfa-1 antytrypsyny (zaburzenie genetyczne związane z chorobami płuc i wątroby)
- Nietolerancja glutenu
- Pierwotna dystonia o wczesnym początku (mimowolne zaburzenie ruchu)
- Niedobór czynnika XI (zaburzenie krzepnięcia krwi)
- Choroba Gauchera typu 1
- Niedobór dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej (zaburzenie krwinek czerwonych)
- Dziedziczna hemochromatoza (zaburzenie związane z przeciążeniem żelazem)
- Dziedziczna trombofilia (zaburzenie krzepnięcia krwi)
- Choroba Alzheimera o późnym początku
- Choroba Parkinsona
Testy oparte na ślinie oferują taki sam poziom dokładności, jak te stosowane przez lekarzy.
Pomimo zalet tych produktów, niektórzy zwolennicy nadal mają obawy co do potencjalnego ryzyka dyskryminacji w przypadku udostępniania informacji genetycznych bez zgody konsumenta. Niektórzy zwracają uwagę na fakt, że gigant farmaceutyczny GlaxoSmithKline (GSK) jest już inwestorem w 23andMe i planuje wykorzystać wyniki testów ponad pięciu milionów klientów do projektowania nowych leków farmaceutycznych.
Aby przeciwstawić się krytyce, 23andMe poinformowało FDA, że wyniki zostaną „pozbawione danych identyfikacyjnych”, co oznacza, że tożsamość konsumenta i informacje nie będą udostępniane GSK.