Kaj Genomsko testiranje vam lahko pove o zdravstvenih tveganjih

Genomsko testiranje je vrsta testa, ki gleda na več kot le na vaše gene, ampak na načine, na katere interakirajo vaši geni in kaj te interakcije pomenijo za vaše zdravje.

Genomsko testiranje se pogosto zamenjuje z genetskim testiranjem. Glavna razlika je v tem, da so genetski testi namenjeni odkrivanju ene mutacije gena (kot so mutacije BRCA1 in BRCA2, povezane z rakom dojk in jajčnikov), medtem ko genomski testi gledajo na vse vaše gene.

S širšim vpogledom v vašo genetsko sestavo - vključno s tem, kako so zaporedje vaših genov in kako vplivajo drug na drugega - genomsko testiranje lahko ponudi vpogled v to, kako vaše telo deluje na molekularni ravni in kaj to pomeni v smislu tveganja, napredovanja bolezni ali ponovitev.

Genomsko testiranje se pogosto uporablja pri zdravljenju raka, da bi ugotovili, kako se lahko obnaša tumor. To lahko zdravnikom pomaga napovedati, kako agresiven bo vaš rak in ali se bo verjetno razširil (metastaziral) na druge dele telesa.

Genomsko testiranje je osrednje orodje za razvoj personalizirane medicine, katere cilj je prilagoditi zdravljenje, izdelke in prakse posamezniku.

Genetika proti genomiki

Medtem ko sta genetika in genomika povezani z geni, imata popolnoma drugačne cilje in aplikacije.

Genetika

Genetika je preučevanje učinkov, ki jih imajo geni na posameznika. Geni zagotavljajo navodila za pripravo beljakovin; proteini pa določajo strukturo in funkcijo vsake celice v telesu. Geni so sestavljeni iz gradnikov, imenovanih DNK, ki so razvrščeni v niz, imenovan "baze". Vrstni red ali zaporedje baz določa, katera navodila so poslana in kdaj.

Medtem ko so številni geni kodirani za proizvodnjo specifičnih beljakovin, drugi nekodirani geni uravnavajo, kako in kdaj so proizvedeni proteini (v bistvu vklop in izklop določenih genov). Vsako odstopanje pri tem, kako gen deluje, lahko vpliva na tveganje nekaterih bolezni, odvisno od vpliva beljakovin.

V nekaterih primerih lahko mutacija posameznega gena povzroči bolezni, kot so cistična fibroza, mišična distrofija in srpasta celična bolezen.

Genetski testi lahko tudi iščejo kakršno koli genetsko mutacijo, ki ste jo morda podedovali od staršev, bodisi da potrdite diagnozo, napovete prihodnje tveganje ali ugotovite, ali ste nosilec.

Genomika

Genomika je proučevanje strukture, funkcije, kartiranja in evolucije celotnega niza DNA, vključno z vsemi geni. Genetski material in vse sekvence se imenujejo genoma. Cilj genomike je analizirati funkcijo in strukturo genoma, da bi:

• Razumeti, kako kompleksni biološki sistemi, kot so kardiovaskularni sistem in endokrini (hormonski) sistem, vplivajo drug na drugega
• Predvidite, katere težave se lahko pojavijo, če genetske interakcije vplivajo na normalne biološke funkcije

V človeškem genomu je med 20.000 do 25.000 različnih genov, ki kodirajo beljakovine, in približno 2.000 nekodiranih regulatornih genov.

Genomika je pomembna, ker nam pomaga razumeti, zakaj so nekateri genetsko nagnjeni k določenim boleznim (čeprav ne razumemo, kako določeni mediji delujejo). Namesto identifikacije ene same genetske poti, genomika ocenjuje množico genetskih spremenljivk, ki vplivajo na razvoj in / ali zdravljenje bolezni, kot so rak ali diabetes.

Za razliko od genetike, genomika ni omejena na dedne mutacije. Ugotavlja, kako vaša genska sestava vpliva na potek bolezni in obratno, kako lahko okolje, življenjski slog in zdravljenje povzročijo mutacije, ki spreminjajo ta potek. Z razumevanjem teh spreminjajočih se spremenljivk lahko zdravniki sprejemajo bolj ozaveščene izbire pri zdravljenju, pogosto preventivno.

Vloga genomskega testiranja

Genomsko testiranje temelji na našem trenutnem razumevanju človeškega genoma, procesa, ki se je začel s skupnim projektom človeškega genoma od leta 1990 do 2003.

V zadnjih letih so znanstveniki vedno bolj znali prepoznati, katere genetske anomalije pomenijo ne le razvoj bolezni, ampak tudi značilnosti bolezni. S tem je zagotovil vpogled v to, zakaj nekateri ljudje razvijejo bolj agresivne oblike raka, živijo dlje z virusom HIV ali se ne odzivajo na določene oblike kemoterapije.

Medtem ko genetski testi lahko potrdijo ali izključijo domnevno genetsko stanje, genomika preizkusi korak naprej, tako da nam:

• Oznake tveganja za odkrivanje bolezni
• Prognostični označevalci napovedati, kako hitro bo bolezen napredovala, kako verjetno se bo ponovila, in verjeten izid bolezni
• Napovedni označevalci usmerjanje izbire zdravljenja in preprečevanje strupenosti
• Oznake odziva za določitev učinkovitosti različnih zdravil

Medtem ko se genomika osredotoča na posledice naše genetske sestave, ne glede na vse druge dejavnike, se ne uporablja izolirano.

Naraščajoče gibanje v smeri osebne medicine spreminja način, kako pristopamo k boleznim na splošno. Prilagojena medicina namesto enostranske rešitve ustreza visoki variabilnosti genetike, okolja in življenjskega sloga, da bi ponudila bolj prilagojeno rešitev za vsakega posameznika.

Kako deluje test

Genomski testi so ponavadi na voljo kot skupina ciljnih genov, od analize genetskih "vročih točk" (dobro uveljavljena mesta mutacije) do popolnega sekvenciranja genov. Preizkusi se običajno izvajajo v specializiranem laboratoriju, potrjenem v skladu s spremembami klinične laboratorijske izboljšave (CLIA) iz leta 1988. Danes je v Združenih državah več kot 500 certificiranih laboratorijev za genetiko.

Za večino testov je potreben vzorec krvi ali sline ali bris notranjosti lica (imenovan bukalni bris). Odvisno od ciljev testa lahko zahteva le nekaj kapljic krvi ali več vial. Za bolnike z rakom je morda potrebna biopsija tumorja ali kostnega mozga.

Ko je vzorec pridobljen, je za sprejemanje rezultatov običajno potreben od enega do štirih tednov. Glede na stanje, ki ga zdravimo, je lahko na voljo genetski svetovalec, ki vam bo pomagal razumeti omejitve testa in kakšne rezultate pomeni in ne pomeni.

Zaporedje naslednjih generacij

Zaporedje naslednje generacije (NGS) je glavno orodje za testiranje genomov. Uporablja se za identifikacijo in vrednotenje genetskega zaporedja milijonov kratkih segmentov DNK, ki se imenujejo "branje". Odčitki so nato sestavljeni v popolno zaporedje, da se ugotovi, katere genetske variacije (variant) so prisotne in kaj pomenijo.

NGS je izjemno fleksibilen in se lahko uporablja za zaporedje le nekaj genov, kot je na primer dedna plošča za rak dojke, ali pa je celoten genom, ki se običajno uporablja za raziskovalne namene, pregledoval redke bolezni.

Ker ima večina različic malo ali nič znanega vpliva na zdravje ljudi, se bodo filtrirale, da bodo prepoznale nekaj, ki so medicinsko pomembne. Te različice bodo nato ocenjene na petstopenjski lestvici od:

1. Benigne (ne povzročajo bolezni)
2. Verjetno benigna
3. Negotov
4. Verjetna patogena (povzročiteljica bolezni)
5. Patogeni

Večina laboratorijev bo poročala o patogenih in verjetnih patogenih ugotovitvah, nekatere pa bodo vključevale tudi negotove, verjetno benigne in benigne ugotovitve. Vključena bi bila tudi razlaga certificiranega genetičarja.

Primarni in sekundarni rezultati

Rezultati, ki so neposredno povezani s sumljivim pogojem, se nanašajo na primarne rezultate, medtem ko se tisti, ki so medicinsko pomembni, vendar nepovezani, imenujejo sekundarni (ali naključni) rezultati.

Sekundarne ugotovitve so pogosto pomembne in lahko razkrijejo genetsko tveganje osebe za prihodnjo bolezen, status nosilca ali farmakogenetične ugotovitve (kako vaše telo obdeluje določeno zdravilo). V nekaterih primerih se lahko testiranje izvede tudi na vaših starših, da pomagate ugotoviti, katere različice so skupne in katere so de novo (ni podedovan).

Genomsko testiranje v raku

Razvoj genomskega testiranja se je pojavil bolj ali manj skupaj z vzponom ciljnih terapij raka. Ko so znanstveniki začeli razumeti, kako so nekatere genetske variante spremenile normalne celice v rakaste, so lahko razvile teste za pregled določenih variant in razvile zdravila za ciljne gene.

Danes je genomsko testiranje postalo vse bolj sestavni del zdravljenja in obvladovanja različnih vrst raka, vključno z rakom dojk in pljučnim rakom.

Medtem ko lahko genetski testi pomagajo ugotoviti tveganje za raka osebe, nam genomsko testiranje pomaga identificirati genetske označevalce, povezane z značilnostmi bolezni. Omogoča nam napovedovanje verjetnega obnašanja tumorja, vključno s tem, kako hitro bo raslo in kako verjetno je, da bo metastaziral.

To je pomembno, ker so celice tumorja nagnjene k hitri mutaciji. Tudi če je ena sama genska varianta odgovorna za nastanek tumorja, lahko sama bolezen vzame več različnih tečajev, nekateri pa agresivni, drugi pa ne. Medtem ko genetski test lahko pomaga identificirati malignost, lahko genomski test identificira najučinkovitejše načine za njegovo zdravljenje.

Poleg tega, če tumor nenadoma mutira, lahko genomski test ugotovi, ali je mutacija dovzetna za ciljno zdravljenje. Eden takih primerov je zdravilo Nerlynx (neratinib), ki se uporablja za ciljno zdravljenje raka dojke, ki je v zgodnji fazi HER2.

Primerjava genetskega in genomskega testiranja pri raku dojk

Genetika

• Študija dednih genetskih lastnosti, vključno s tistimi, ki so povezane z določenimi boleznimi

• Genetika dokazuje tveganje za dedovanje raka pri starših

• Test BRCA1 in BRCA2 lahko napovedujeta tveganje za nastanek raka dojke ali jajčnikov

• Ko se seznanite s tveganjem za raka na dojki, lahko sprejmete ukrepe za aktivno zmanjšanje tveganja

Genomika

• Študija aktivnosti in interakcije genov v genomu, vključno z njihovo vlogo pri določenih boleznih

• Ko imate rak, genomika ugotovi, kako se bo tumor obnašal

• Preskusi raka dojk Oncotype DX in PAM50 se uporabljajo za profiliranje tumorja in predvidevanje, kako se boste odzvali na kemoterapijo

• Na podlagi rezultatov genomskega testa se lahko vi in ​​vaš zdravnik odločite, katere možnosti zdravljenja so najprimernejše po operaciji

Domov Genomsko testiranje

Domače genomsko testiranje je že infiltriralo naše vsakdanje življenje, začenši večinoma s sprostitvijo domačega genetskega kompleta 23andMe, namenjenega potrošniku, leta 2007.

Medtem ko so bili nekateri domači genetski testi, kot so testi AncestryDNA in National Geographic Geno 2.0, zasnovani izključno za sledenje osebe, so 23andMe potrošnikom ponudili možnost, da ugotovijo tveganje nekaterih genetskih zdravstvenih motenj.

To je poslovni model, ki je poln izzivov. Leta 2010 je ameriška agencija za hrano in zdravila (FDA) naročila 23andMe in drugim proizvajalcem zdravstvenih testov domov, da prenehajo prodajati pripomočke, za katere je po mnenju regulatorja veljalo, da so „medicinski pripomočki“ po zveznem zakonu.

Aprila 2016, po letih pogajanj z agencijo FDA, je bila 23 inMe podeljena pravica do izdaje testa genetske zdravstvene nevarnosti, ki lahko zagotovi informacije o nagnjenosti osebe k naslednjim 10 boleznim:

• Pomanjkanje alfa-1 antitripsina (genetska motnja, povezana z boleznijo pljuč in jeter)
• Celiakija
• Zgodnja primarna distonija (motnja nehotenega gibanja) t
• Pomanjkanje faktorja XI (motnja strjevanja krvi)
• Gaucherjeva bolezen tipa 1
• Pomanjkanje glukoze-6-fosfat dehidrogenaze (motnja rdečih krvnih celic)
• Dedna hemokromatoza (motnja preobremenitve z železom)
• Dedna trombofilija (motnja strjevanja krvi)
• Pozna nastopa Alzheimerjeve bolezni
• Parkinsonova bolezen

Preskusi na osnovi sline ponujajo enako stopnjo natančnosti kot tisti, ki jih uporabljajo zdravniki.

Kljub prednostim teh izdelkov nekateri zagovorniki še vedno vzbujajo zaskrbljenost glede možnega tveganja za diskriminacijo, če bi se genetske informacije posredovale brez dovoljenja potrošnika. Nekateri opozarjajo na dejstvo, da je farmacevtski velikan GlaxoSmithKline (GSK) že investitor v 23andMe in namerava uporabiti testne rezultate pet milijonov kupcev za oblikovanje novih farmacevtskih zdravil.

Da bi nasprotovali kritiki, 23inMe je FDA svetoval, da bodo rezultati "odpravljeni", kar pomeni, da se identiteta in informacije potrošnika ne bodo delile z GSK.