Sisältö
Genominen testaus on eräänlainen testi, jossa tarkastellaan enemmän kuin vain geenejäsi, mutta myös tapoja, joilla geenisi ovat vuorovaikutuksessa, ja mitä nämä vuorovaikutukset merkitsevät terveydellesi.Genomitestaus sekoitetaan usein geneettiseen testaukseen. Tärkein ero on, että geneettiset testit on suunniteltu havaitsemaan yksi geenimutaatio (kuten rinta- ja munasarjasyöpään liittyvät BRCA1- ja BRCA2-mutaatiot), kun taas genomisissa testeissä tarkastellaan kaikkia geenejäsi.
Tarkastelemalla laajemmin geneettistä koostumustasi, mukaan lukien geeniesi sekvenssi ja miten ne vaikuttavat toisiinsa - genominen testaus voi tarjota oivalluksia siitä, miten kehosi toimii molekyylitasolla ja mitä se tarkoittaa sairausriskin, etenemisen tai toistuminen.
Genomikokeita käytetään yleisesti syövän hoidossa sen määrittämiseksi, kuinka kasvain todennäköisesti käyttäytyy. Tämä voi auttaa lääkäreitä ennustamaan, kuinka aggressiivinen syöpäsi on ja leviääkö se (metastaaseja) muihin kehon osiin.
Genomitestaus on keskeinen työkalu henkilökohtaisen lääketieteen kehittämisessä, jonka tarkoituksena on räätälöidä hoidot, tuotteet ja käytännöt yksilölle.
Genetiikka vs. genomiikka
Vaikka genetiikka ja genomiikka liittyvät molemmat geeneihin, niillä on täysin erilaiset tavoitteet ja sovellukset.
Genetiikka
Genetiikka on tutkimus geenien vaikutuksista yksilöön. Geenit antavat keholle ohjeet proteiinien valmistamiseksi; proteiinit puolestaan määräävät kehon jokaisen solun rakenteen ja toiminnan.Geenit koostuvat rakennuspalikoista, nimeltään DNA, jotka on järjestetty merkkijonoon, jota kutsutaan "emäksiksi". Emästen järjestys tai sekvensointi määrittää, mitkä ohjeet lähetetään ja milloin.
Vaikka monet geenit koodataan tuottamaan spesifisiä proteiineja, muut koodaamattomat geenit säätelevät, miten ja milloin proteiinit tuotetaan (olennaisesti kytkemällä päälle ja pois tiettyjä geenejä). Kaikki poikkeamat geenin toiminnassa voivat vaikuttaa tiettyjen sairauksien riskiin riippuen siitä, mihin proteiineihin vaikuttaa.
Joissakin tapauksissa yksittäinen geenimutaatio voi antaa sairauksia, kuten kystisen fibroosin, lihasdystrofian ja sirppisolutaudin.
Geneettiset testit voivat etsiä mitä tahansa geneettistä mutaatiota, jonka olet saattanut periä vanhemmiltasi, joko diagnoosin vahvistamiseksi, tulevaisuuden riskin ennustamiseksi tai tunnistamiseksi, oletko kantaja.
Genomiikka
Genomiikka on koko DNA-ryhmän, mukaan lukien kaikki geenit, rakenteen, toiminnan, kartoituksen ja evoluution tutkimus. Geneettistä materiaalia ja kaikkia sekvenssejä kutsutaan perimä. Genomiikan tavoitteena on analysoida genomin toimintaa ja rakennetta, jotta:
- Ymmärrä, kuinka monimutkaiset biologiset järjestelmät, kuten sydän- ja verisuonijärjestelmä ja hormonaalinen järjestelmä, vaikuttavat toisiinsa
- Ennusta, mitä ongelmia saattaa ilmetä, jos geneettinen vuorovaikutus häiritsee normaalia biologista toimintaa
Kaiken kaikkiaan ihmisen genomissa on 20 000-25 000 erilaista proteiinia koodaavaa geeniä ja noin 2000 koodaamatonta säätelygeeniä.
Genomiikka on tärkeää, koska se auttaa meitä ymmärtämään, miksi jotkut ihmiset ovat geneettisesti alttiita tietyille sairauksille (vaikka emme ymmärrä, miten tietyt geenit ovat vuorovaikutuksessa). Yksittäisen geneettisen reitin tunnistamisen sijaan genomiikka arvioi lukuisia geneettisiä muuttujia, jotka vaikuttavat sairauden, kuten syövän tai diabeteksen, kehittymiseen ja / tai hoitoon.
Toisin kuin genetiikka, genomiikka ei rajoitu periytyviin mutaatioihin. Se tunnistaa, miten geneettinen koostumuksesi vaikuttaa taudin kulkuun ja päinvastoin, miten ympäristö, elämäntapa ja lääkehoidot voivat laukaista mutaatioita, jotka muuttavat kyseistä kurssia.
Ymmärtämällä nämä jatkuvasti muuttuvat muuttujat lääkärit voivat tehdä tietoon perustuvia valintoja hoidossa, usein ennaltaehkäisevästi.
Genomitestauksen rooli
Genominen testaus perustuu nykyiseen käsitykseemme ihmisen genomista, prosessi, joka alkoi yhteistyöhön perustuvalla ihmisen genomiprojektilla vuosina 1990-2003.
Kokoontuvien vuosien aikana tutkijat ovat pystyneet yhä useammin tunnistamaan, mitkä geneettiset poikkeavuudet merkitsevät paitsi taudin kehittymistä myös taudin ominaisuuksia. Se on antanut oivalluksia siitä, miksi jotkut ihmiset kehittävät aggressiivisempia syöpämuotoja, elävät pidempään HIV: n kanssa tai eivät reagoi tiettyihin kemoterapiamuotoihin.
Geneettiset testit voivat vahvistaa tai sulkea pois epäiltyn geneettisen tilan, mutta genomiikka vie testauksen vielä yhden askeleen eteenpäin tarjoamalla meille:
- Riskimerkit sairauksien seulomiseksi
- Prognostiset markkerit ennustaa, kuinka nopeasti tauti etenee, kuinka todennäköisesti se uusiutuu, ja taudin todennäköisen tuloksen
- Ennakoivat markkerit ohjaamaan hoitovaihtoehtoja ja välttämään toksisuutta
- Vastemerkit erilaisten hoitojen tehokkuuden määrittämiseksi
Vaikka genomiikka keskittyy geneettisen meikkimme seurauksiin riippumatta kaikista muista tekijöistä, sitä ei käytetä erillään.
Kasvava liike kohti henkilökohtaista lääketiedettä muuttaa tapaamme lähestyä sairauksia yleensä. Yksilöllisen ratkaisun sijasta yksilöllinen lääketiede ottaa huomioon genetiikan, ympäristön ja elämäntavan suuren vaihtelevuuden tarjotakseen räätälöidyn ratkaisun jokaiselle yksilölle.
Kuinka testi toimii
Genomitestejä tarjotaan tyypillisesti kohdennettujen geenien paneelina, joka vaihtelee geneettisten "kuumien pisteiden" (vakiintuneiden mutaatiokohtien) analyysistä täydelliseen geenisekvensointiin. Testit suoritetaan tyypillisesti erikoistuneessa laboratoriossa, joka on sertifioitu vuoden 1988 kliinisten laboratorioiden parantamismuutosten (CLIA) mukaisesti. Nykyään Yhdysvalloissa on yli 500 CLIA-sertifioitua genetiikan laboratoriota.
Suurin osa testeistä vaatii veri- tai syljenäytteen tai pyyhkeen sisäpuolelta poskesi (tunnetaan bukkaalina). Testin tavoitteista riippuen se voi tarvita vain muutaman tipan verta tai useita injektiopulloja. Kasvaimen tai luuytimen biopsia voi olla tarpeen syöpäpotilaille.
Kun näyte on saatu, tulosten saaminen kestää yleensä yhdestä neljään viikkoon. Hoidettavasta tilasta riippuen geneettinen neuvonantaja voi olla käytettävissä auttamaan sinua ymmärtämään testin rajoituksia ja mitä tulokset tarkoittavat eivätkä tarkoita.
Uuden sukupolven sekvensointi
Seuraavan sukupolven sekvensointi (NGS) on ensisijainen työkalu genomisessa testauksessa. Sitä käytetään tunnistamaan ja arvioimaan miljoonien lyhyiden DNA-segmenttien geneettinen sekvenssi, jota kutsutaan "lukuksi". Luvut kootaan sitten täydelliseksi sekvenssiksi sen määrittämiseksi, mitkä geneettiset variaatiot (variantit) ovat läsnä ja mitä ne tarkoittavat.
NGS on erittäin joustava ja sitä voidaan käyttää sekvensoimaan vain muutamia geenejä, kuten perinnöllinen rintasyöpäpaneeli, tai koko genomia, jota käytetään tyypillisesti tutkimustarkoituksiin harvinaisten sairauksien seulomiseksi.
Koska useimmilla muunnoksilla on vain vähän tai ei lainkaan tunnettuja vaikutuksia ihmisten terveyteen, ne suodatetaan pois, jotta voidaan tunnistaa muutamat lääketieteellisesti merkitykselliset. Nämä variantit pisteytetään sitten viiden pisteen asteikolla, joka vaihtelee:
- Hyvänlaatuinen (ei aiheuta tautia)
- Todennäköisesti hyvänlaatuinen
- Epävarma
- Todennäköisesti patogeeninen (sairautta aiheuttava)
- Patogeeninen
Vaikka useimmat laboratoriot raportoivat patogeenisistä ja todennäköisistä patogeenisista löydöksistä, jotkut sisältävät myös epävarmat, todennäköisesti hyvänlaatuiset ja hyvänlaatuiset havainnot. Mukana olisi myös sertifioidun genetiikan tulkinta.
Ensisijaiset ja toissijaiset tulokset
Tuloksiin, jotka liittyvät suoraan epäiltyyn tilaan, viitataan ensisijaisiin tuloksiin, kun taas lääketieteellisesti merkityksellisiin, mutta etuyhteydettömiin tuloksiin kutsutaan toissijaisia (tai satunnaisia) tuloksia.
Toissijaiset havainnot ovat usein merkityksellisiä ja voivat paljastaa henkilön geneettisen riskin tulevasta taudista, kantajan tilasta tai farmakogeneettisistä löydöksistä (miten kehosi käsittelee tiettyä lääkettä). Joissakin tapauksissa testaus voidaan suorittaa myös vanhemmillesi, jotta voidaan tunnistaa jaetut variantit ja mitkä ovat de novo (ei peritty).
Genominen testaus syövässä
Genomitestien kehitys tapahtui enemmän tai vähemmän samanaikaisesti kohdennettujen syöpähoitojen lisääntyessä. Kun tutkijat alkoivat ymmärtää, kuinka tietyt geneettiset variantit muuttivat normaalit solut syöpäsoluiksi, he pystyivät kehittämään testejä tiettyjen varianttien seulomiseksi ja lääkkeiden kohdistamiseksi näihin geeneihin.
Nykyään genomisesta testauksesta on tullut yhä olennainen osa monien erityyppisten syöpien, mukaan lukien rintasyöpä ja keuhkosyöpä, hoitoa ja hoitoa.
Geneettiset testit voivat auttaa tunnistamaan henkilön syöpäriskin, mutta genominen testaus auttaa meitä tunnistamaan taudin ominaispiirteisiin liittyvät geneettiset markkerit. Sen avulla voimme ennustaa kasvaimen todennäköisen käyttäytymisen, mukaan lukien kuinka nopeasti se kasvaa ja kuinka todennäköisesti metastasoituu.
Tämä on tärkeää, koska kasvaimen solut ovat alttiita nopealle mutaatiolle. Vaikka yksi geneettinen muunnos on vastuussa kasvaimen noususta, tauti itsessään voi kestää monia eri kursseja, jotkut aggressiiviset ja toiset eivät. Geneettinen testi voi auttaa tunnistamaan pahanlaatuisuuden, mutta genomisella testillä voidaan tunnistaa tehokkaimmat keinot sen hoitamiseksi.
Lisäksi, jos kasvain yhtäkkiä mutatoituu, genominen testi voi havaita, onko mutaatio vastaanottavainen kohdennetulle hoidolle. Yksi tällainen esimerkki on lääke Nerlynx (neratinibi), jota käytetään kohdentamaan ja hoitamaan alkuvaiheen HER2-positiivista rintasyöpää.
Rintasyövän geneettisen ja genomisen testauksen vertailu
GenetiikkaPerittyjen geneettisten ominaisuuksien tutkimus, mukaan lukien ne, jotka liittyvät tiettyihin sairauksiin
Genetiikka vahvistaa riskin periä syöpä vanhemmiltasi
BRCA1- ja BRCA2-testit voivat ennustaa rintasyövän tai munasarjasyövän riskin
Kun tiedät rintasyövän riskin, voit ryhtyä toimiin pienentämään aktiivisesti riskiäsi
Tutkimus geenien aktiivisuudesta ja vuorovaikutuksesta genomissa, mukaan lukien niiden rooli tietyissä sairauksissa
Kun sinulla on syöpä, genomiikka määrittää, kuinka kasvain käyttäytyy
Oncotype DX- ja PAM50-rintasyöpätestejä käytetään kasvaimen profilointiin ja ennustamiseen, miten vastaat kemoterapiaan
Genomitestin tulosten perusteella sinä ja lääkäri voitte päättää, mitkä hoitovaihtoehdot ovat sopivimmat leikkauksen jälkeen
Kot genominen testaus
Kotigeenitestaus on jo tunkeutunut jokapäiväiseen elämäämme, lähinnä suoraan kuluttajalle suunnatun 23andMe-kotigeenipakkauksen julkaisemisesta vuonna 2007.
Jotkut kotigeneettiset testit, kuten AncestryDNA- ja National Geographic Geno 2.0 -testit, on suunniteltu yksinomaan ihmisen alkuperän jäljittämiseen, 23andMe tarjosi kuluttajille mahdollisuuden tunnistaa tiettyjen geneettisten terveyshäiriöiden riski.
Se on liiketoimintamalli, joka on ollut täynnä haasteita. Vuonna 2010 Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) määräsi 23andMe: n ja muut terveydentilaan liittyvien koti-geenitestien valmistajat lopettamaan laitteiden myynnin, jotka sääntelyviranomaisen mielestä liittovaltion lain mukaan olivat "lääkinnällisiä laitteita".
Huhtikuussa 2016, vuosien neuvottelujen jälkeen FDA: n kanssa, 23andMe sai oikeuden julkaista henkilökohtaisen genomipalvelun geneettisen terveysriskin testi, joka pystyy antamaan tietoa henkilön taipumuksesta seuraaviin 10 sairauteen:
- Alfa-1-antitrypsiinipuutos (geneettinen häiriö, joka liittyy keuhko- ja maksasairauteen)
- Keliakia
- Varhain alkava primaarinen dystonia (tahaton liikehäiriö)
- Tekijä XI: n puutos (veren hyytymishäiriö)
- Gaucherin tauti, tyyppi 1
- Glukoosi-6-fosfaattidehydrogenaasin puutos (punasolujen häiriö)
- Perinnöllinen hemokromatoosi (raudan ylikuormitushäiriö)
- Perinnöllinen trombofilia (veren hyytymishäiriö)
- Myöhään alkava Alzheimerin tauti
- Parkinsonin tauti
Sylkepohjaiset testit tarjoavat saman tarkkuuden kuin lääkärit.
Näiden tuotteiden eduista huolimatta jotkut kannattajat ovat edelleen huolissaan mahdollisesta syrjinnän riskistä, jos geneettistä tietoa jaetaan ilman kuluttajan lupaa. Jotkut huomauttavat, että lääkejätti GlaxoSmithKline (GSK) on jo sijoittaja 23andMe: ssä ja aikoo käyttää viiden miljoonan asiakkaan testituloksia uusien farmaseuttisten lääkkeiden suunnittelussa.
Kritiikin torjumiseksi 23andMe neuvoi FDA: ta, että tulokset "tunnistetaan", mikä tarkoittaa, että kuluttajan henkilöllisyyttä ja tietoja ei jaeta GSK: n kanssa.