Rodzaje badań genetycznych

Rodzaje badań genetycznych

Ostatnio dużo mówi się o testach genetycznych i ich znaczeniu dla lekarzy, naukowców, a zwłaszcza dla pacjentów. Postęp w tej dziedzinie w ciągu ostatnich dwudziestu lat był niezwykły i znacznie szybszy niż w innych dziedzinach: w informatyce i w technologiach mobilnych. Od ponad miliarda dolarów nakładów pod koniec lat dziewięćdziesiątych do zaledwie setek obecnie – testy są teraz bardziej dostępne niż kiedykolwiek. Jednak nierówności pozostają, a dostęp do testów nie jest powszechny.

W niedawnym badaniu pacjentów Retina International dowiedziała się, że 62% respondentów ma wykonane badanie genetyczne, a 53% z nich dzięki udziałowi w badaniach naukowych. Jest to niesprawiedliwe, ponieważ nie wszyscy pacjenci mogą wziąć udział w tych projektach, a instytucje naukowe nie mogą być odpowiedzialne za rozszerzanie dostępu do badań.

Często tylko ci, których stać na badania genetyczne, mają do nich dostęp. Obecnie testy genetyczne są szybsze i dokładniejsze i zapewniają wiedzę pozwalającą lepiej zrozumieć złożone RED i IRD. Decydenci muszą zdać sobie sprawę z ciężaru niepewności nałożonej na pacjentów, gdy testy nie są dostępne dla wszystkich.

Właśnie ta nierówność w dostępie bardzo martwi organizację Retina International i jej organizacje członkowskie.

Niepokoi ona również specjalistów medycznych i naukowców zajmujących się siatkówką, bo gdy duża części populacji nie jest badana, bazy danych są niekompletne, a to powoduje, że osoby dotknięte chorobą nie są uwzględniane w badaniach klinicznych, naukowcy nie znają obrazu ogólnego, a część pacjentów ma za mało informacji.

Lepsze zrozumienie znaczenia badań ma wpływ nie tylko na poprawę opieki zdrowotnej i bardziej ukierunkowane badania, ale także, co ważne, na samego pacjenta, aby dokonywał świadomych wyborów w swoim życiu.

W testach genetycznych bada się ludzkie DNA i RNA w celu wykrycia nieprawidłowości wywołujących IRD. Testy cytogenetyczne mogą bezpośrednio wykrywać anomalie chromosomów, badać DNA lub RNA pod kątem defektów genetycznych. Produkty białkowe genów podlegają testom biochemicznym.

Co bardzo ważne, lekarze rozróżniają klinicznie dostępne testy genetyczne i testy “tylko do celów badawczych”.

Poniżej zamieszczamy dalsze pomocne informacje:

- Ewolucja badań genetycznych

W ciągu ostatnich dwudziestu lat znacząco wzrosło nasze zrozumienie genetyki i testów genetycznych. Naukowcy odkrywają, że wiele chorób, nie tylko rzadkich, ma podłoże genetyczne.

Przy ponad 1200 zaburzeniach i nieprawidłowościach chromosomowych, które można rozpoznać po stwierdzeniu specyficznej zmiany w DNA pacjenta, genetyka medyczna jest podstawą opieki nad pacjentem. Specjalista genetyk musi zatem być w stanie odpowiedzialnie przepisać pacjentowi najbardziej odpowiedni test.

Około 80-90% chorób dziedzicznych pozostaje nieuleczalnych. Znaczny wzrost naszego rozumienia genetyki zachodzący w przyspieszonym tempie w ciągu ostatnich dwóch dekad, oraz złożoność i do niedawna zaporowe koszty badań genetycznych, obecnie umożliwiają zmianę tych proporcji. Wraz z ewolucją technologii zmieniają się również mechanizmy testowania i przybywa sposobów wzmocnienia pozycji pacjenta i lepszego zrozumienia jego choroby.

+ Co to jest test panelowy?

Panel diagnostyczny obejmuje geny, o których wiadomo, że są powiązane z daną chorobą. Geny te są sekwencjonowane równolegle przy użyciu NGS – sekwencjonowania nowej generacji. Zestawy genów w panelu diagnostycznym to wybrane geny oparte na fenotypie, który jest związany z klinicznymi objawami choroby pacjenta.
Każde laboratorium genetyczne ma własny panel. Konieczne jest dobranie panelu, który najlepiej pasuje do konkretnego poszukiwania pacjenta.

+ Co to jest sekwencjonowanie DNA?

Sekwencjonowanie DNA jest techniką, która określa ustawienie bloków DNA (nukleotydów) w materiale genetycznym danej osoby. Jest to jeden ze sposobów testowania zaburzeń genetycznych, który ogromnie przyczynił się do rozwoju genetyki.

Oryginalna technologia sekwencjonowania została nazwana na cześć naukowca, który ją opracował, Fredericka Sangera. Był to przełom, który pomógł naukowcom w określeniu ludzkiego kodu genetycznego. Jednak metoda Sangera jest stosunkowo czasochłonna i droga. Nadal jest stosowana w laboratoriach, ale przejrzenie całego DNA lub genomu danej osoby zajmuje wiele lat.

+ Czym jest NGS?

NGS to metoda sekwencjonowania wszystkich egzonów wszystkich genów, a uzyskana dzięki niej informacja nosi nazwę “sekwencji całego egzomu” (WES).

Dzięki metodzie nowej generacji mogą być sekwencjonowane wszystkie fragmenty DNA danej osoby, które sterują wytwarzaniem białek. Uważa się, że części te – zwane egzonami – stanowią jeden procent ludzkiego genomu. Wszystkie egzony w genomie tworzą egzom, a metoda ich sekwencjonowania jest znana jako sekwencjonowanie całego egzomu. Dzięki niej można zidentyfikować wszystkie warianty w regionie kodującym białka dowolnego genu, a nie tylko kilka wybranych. Ponieważ większość znanych mutacji powodujących choroby występuje w egzonach, sekwencjonowanie całego egzomu jest skutecznym sposobem identyfikacji mutacji powodujących choroby.

Technika sekwencjonowania nowej generacji – WGS – może również sekwencjonować cały genom.

Zauważono, że zmiany DNA poza egzonami mogą wpływać na aktywność genu i produkcję białka, co może prowadzić do zaburzeń genetycznych. Zaburzenia te nie zostałyby wykryte przez sekwencjonowanie całego egzomu. Określa ono natomiast kolejność wszystkich nukleotydów w DNA danej osoby i może determinować zmiany w dowolnej części genomu. Proces ten jest szybki; genom człowieka może zostać określony w ciągu tygodni.

Coraz więcej zmian genetycznych można wykryć dzięki sekwencjonowaniu całego Epsomu i całego genomu, a nie wybranych sekwencji. Trzeba pamiętać, że nie wszystkie zmiany genetyczne wpływają na nasze zdrowie. Trudno stwierdzić, czy zidentyfikowane mutacje są związane z jego stanem. Czasami zidentyfikowana mutacja jest związana z zaburzeniem genetycznym, które nie zostało jeszcze zdiagnozowane. Takie ustalenie określane jest jako przypadkowe lub wtórne.

Dalsze badania egzomu i sekwencji genomu mogą pomóc w ustaleniu, czy mutacje genu mają wpływ na zdrowie, a to może udoskonalić przyszłą diagnozę.

+ Co to jest sekwencjonowanie całego genomu i sekwencjonowanie całego egzomu?

NGS może być użyty do sekwencjonowania wszystkich egzonów wszystkich genów, a finalna informacja jest nazywana “sekwencją całego egzomu” (WES).

Dzięki sekwencjonowaniu nowej generacji można poznać wszystkie fragmenty – egzony – DNA danej osoby, które odpowiadają za wytwarzanie białek. Uważa się, że stanowią one jeden procent ludzkiego genomu. Wszystkie egzony w genomie to egzom. Dzięki tej technologii można zidentyfikować wszystkie mutacje w regionie kodującym białka dowolnego genu, a nie tylko kilka wybranych. Ponieważ większość znanych mutacji powodujących choroby występuje w egzonach, sekwencjonowanie całego egzonu jest skutecznym sposobem identyfikacji możliwych mutacji powodujących choroby.

Technika nowej generacji może również sekwencjonować cały genom (WGS).

Naukowcy odkryli jednak, że zmiany DNA poza egzonami również mogą wpływać na aktywność genową i produkcję białka, co może prowadzić do zaburzeń genetycznych. Wykrycie tych zmian umożliwia tylko sekwencjonowanie całego genomu, czyli określenie kolejności wszystkich nukleotydów w DNA, które determinują ewentualne zmiany w dowolnej części genomu. Ten proces jest szybki; zajmuje kilka tygodni.Coraz więcej zmian genetycznych wykrywa się obecnie sekwencjonując cały egzom i cały genom, a nie ich wybrane fragmenty. Ważne jest, aby zrozumieć, że nie wszystkie zmiany genetyczne wpływają na nasze zdrowie. Trudno stwierdzić, czy zidentyfikowane mutacje są związane z danym schorzeniem. Czasami zidentyfikowana mutacja jest związana z innym zaburzeniem genetycznym, które nie zostało jeszcze zdiagnozowane. Wtedy ma miejsce tzw. przypadkowe lub wtórne ustalenie.

Dalsze badania egzomu i sekwencji genomu mogą pomóc w ustaleniu, czy nowe warianty genetyczne są związane z warunkami zdrowotnymi, a to może dopomóc w opracowaniu diagnozy.

+ Jaka jest różnica między wynikiem badania naukowego a akredytowanym wynikiem klinicznym?

Główne różnice między testami genetycznymi w warunkach klinicznych a testami badawczymi sprowadzają się do celu testu i odbiorcy wyniku.

Badania naukowe mają na celu odkrycie nieznanych genów związanych z chorobą, poznanie funkcji produktów białkowych genów, zrozumienie procesów chorobowych, opracowanie testów do przyszłego zastosowania klinicznego i pogłębianie naszego zrozumienia uwarunkowań genetycznych. Wyniki testów wykonanych w ramach badania nie zawsze są dostępne dla pacjentów lub ich lekarzy. Z kolei testy kliniczne mają na celu identyfikację dziedzicznego zaburzenia u konkretnego pacjenta lub jego rodziny. Pacjenci otrzymują wyniki badania klinicznego i mogą je wykorzystać przy podejmowaniu decyzji dotyczących opieki medycznej lub planowania rodziny.Ważne jest, aby osoby rozważające poddanie się testom genetycznym wiedziały, czy test jest dostępny na podstawie klinicznej czy badawczej. Testy obu rodzajów poprzedza proces świadomej zgody, w którym pacjenci zapoznają się z procedurą testowania, ryzykiem i korzyściami z testu oraz jego ewentualnymi konsekwencjami.

+ Co to jest test kliniczny?

Testy kliniczne są przeprowadzane w celu dostarczenia wyników pacjentowi i jego lekarzowi, a więc mają na celu postawienie diagnozy lub wskazanie sposobu leczenia indywidualnego pacjenta.

Laboratoria przeprowadzające testy kliniczne muszą spełniać uznane standardy. Inaczej niż w przypadku testów badawczych, testy kliniczne są płatne, a koszty zależą od testu. W badaniach klinicznych diagnoza jest przekazywana pacjentowi.

Czas pomiędzy pobraniem próbki a przedstawieniem wyników różni się w poszczególnych laboratoriach i może częściowo zależeć od złożoności testów.

Naszą misją jest ochrona Polaków przed ślepotą