Saturs
- Ģenētika pret genomiku
- Genomiskās testēšanas loma
- Genomiskā pārbaude vēža gadījumā
- Mājas genomiskā pārbaude
Genomisko testēšanu bieži sajauc ar ģenētisko testēšanu. Galvenā atšķirība ir tā, ka ģenētiskie testi ir paredzēti, lai noteiktu atsevišķu gēnu mutāciju (piemēram, BRCA1 un BRCA2 mutācijas, kas saistītas ar krūts un olnīcu vēzi), savukārt genomiskie testi aplūko visus jūsu gēnus.
Plašāk aplūkojot savu ģenētisko sastāvu, ieskaitot to, kā tiek sekvencēti jūsu gēni un kā tie ietekmē viens otru, genomiskā pārbaude var sniegt ieskatu par to, kā jūsu ķermenis darbojas molekulārā līmenī un ko tas nozīmē attiecībā uz slimības risku, progresēšanu vai atkārtošanās.
Genomisko testēšanu parasti izmanto vēža ārstēšanā, lai noteiktu audzēja iespējamo izturēšanos. Tas var palīdzēt ārstiem paredzēt, cik agresīvs būs jūsu vēzis un vai tas, iespējams, izplatīsies (metastāzēs) uz citām ķermeņa daļām.
Genomiskā pārbaude ir centrālais instruments personalizētas medicīnas izstrādē, kuras mērķis ir individuāli pielāgot ārstēšanu, produktus un praksi.
Ģenētika pret genomiku
Kaut arī ģenētika un genomika ir saistīta ar gēniem, tiem ir pilnīgi atšķirīgi mērķi un pielietojums.
Ģenētika
Ģenētika ir gēnu ietekmes uz indivīdu izpēte. Gēni sniedz ķermeņa norādījumus par olbaltumvielu ražošanu; olbaltumvielas savukārt nosaka katras ķermeņa šūnas struktūru un funkcijas.Gēnus veido celtniecības bloki, ko sauc par DNS, kas ir sakārtoti virknē, ko sauc par "bāzēm". Bāžu secība vai secība noteiks, kuras instrukcijas un kad tiks sūtītas.
Kaut arī daudzi gēni tiek kodēti, lai ražotu specifiskas olbaltumvielas, citi nekodēti gēni regulē to, kā un kad olbaltumvielas tiek ražotas (būtībā ieslēdzot un izslēdzot dažus gēnus). Jebkura novirze gēna darbībā var ietekmēt noteiktu slimību risku atkarībā no tā, kuri proteīni tiek ietekmēti.
Dažos gadījumos viena gēna mutācija var izraisīt tādas slimības kā cistiskā fibroze, muskuļu distrofija un sirpjveida šūnu slimība.
Ģenētiskie testi var meklēt jebkuru ģenētisku mutāciju, kuru esat mantojis no vecākiem, vai nu diagnozes apstiprināšanai, nākotnes riska prognozēšanai vai identificēšanai, ja esat nesējs.
Genomika
Genomika ir visa DNS komplekta, ieskaitot visus gēnus, struktūras, funkcijas, kartēšanas un evolūcijas izpēte. Ģenētisko materiālu, kā arī visas sekvences sauc par genomu. Genomikas mērķis ir analizēt genoma funkciju un struktūru, lai:
- Izprotiet, kā sarežģītas bioloģiskās sistēmas, piemēram, sirds un asinsvadu sistēma un endokrīnā (hormonu) sistēma, ietekmē viena otru
- Paredziet, kādas problēmas var rasties, ja ģenētiskā mijiedarbība traucē normālas bioloģiskās funkcijas
Viss teikts, ka cilvēka genomā ir no 20 000 līdz 25 000 dažādu olbaltumvielu kodējošu gēnu un aptuveni 2000 nekodētu regulējošu gēnu.
Genomika ir svarīga, jo tā palīdz mums saprast, kāpēc dažiem cilvēkiem ir ģenētiska nosliece uz noteiktām slimībām (pat ja mēs nesaprotam, kā mijiedarbojas noteikti gēni). Tā vietā, lai identificētu vienu ģenētisko ceļu, genomika novērtē daudzos ģenētiskos mainīgos, kas ietekmē tādas slimības kā vēzis vai diabēts attīstību un / vai ārstēšanu.
Atšķirībā no ģenētikas, genomika nav ierobežota ar iedzimtām mutācijām. Tas identificē, kā jūsu ģenētiskais sastāvs ietekmē slimības gaitu un, gluži pretēji, kā vide, dzīvesveids un zāļu ārstēšana var izraisīt mutācijas, kas maina šo kursu.
Izprotot šos pastāvīgi mainīgos mainīgos, ārsti var izdarīt apzinātāku izvēli ārstēšanā, bieži vien preventīvi.
Genomiskās testēšanas loma
Genomiskās pārbaudes pamatā ir mūsu pašreizējā izpratne par cilvēka genomu, process, kas sākās ar kopīgu Cilvēka genoma projektu no 1990. līdz 2003. gadam.
Sapulces gados zinātnieki arvien vairāk ir spējuši noteikt, kuras ģenētiskās anomālijas nozīmē ne tikai slimības attīstību, bet arī slimības pazīmes. Šāda rīcība ir devusi ieskatu par to, kāpēc dažiem cilvēkiem attīstās agresīvākas vēža formas, viņi dzīvo ilgāk ar HIV vai nespēj reaģēt uz noteiktiem ķīmijterapijas veidiem.
Kaut arī ģenētiskie testi var apstiprināt vai izslēgt aizdomas par ģenētisko stāvokli, genomika veic testēšanu vēl vienu soli tālāk, sniedzot mums:
- Riska marķieri lai pārbaudītu slimības
- Prognozes marķieri lai prognozētu, cik ātri slimība progresēs, cik liela ir tās atkārtošanās iespējamība un kādas slimības iespējamais iznākums
- Jutīgie marķieri lai vadītu ārstēšanas izvēli un izvairītos no toksicitātes
- Atbildes marķieri lai noteiktu dažādu ārstēšanas līdzekļu efektivitāti
Lai gan genomika koncentrējas uz mūsu ģenētiskā uzbūves sekām neatkarīgi no visiem citiem faktoriem, to neizmanto atsevišķi.
Pieaugošā virzība uz personalizēto medicīnu maina to, kā mēs vispār pieejam slimībām. Individuālā medicīna, nevis universāls risinājums, ņem vērā lielo ģenētikas, vides un dzīvesveida mainīgumu, lai katram cilvēkam piedāvātu vairāk pielāgotu risinājumu.
Kā darbojas tests
Genomiskie testi parasti tiek piedāvāti kā mērķtiecīgu gēnu grupa, sākot no ģenētisko "karsto punktu" (labi noteiktas mutācijas vietas) analīzes līdz pilnīgai gēnu sekvencēšanai. Pārbaudes parasti veic specializētā laboratorijā, kas sertificēta saskaņā ar 1988. gada Klīnisko laboratoriju uzlabošanas grozījumiem (CLIA). Mūsdienās Amerikas Savienotajās Valstīs ir vairāk nekā 500 CLIA sertificētu ģenētikas laboratoriju.
Lielākajai daļai testu ir nepieciešams asins vai siekalu paraugs vai vaiga iekšpuses tampons (pazīstams kā vaigu uztriepe). Atkarībā no testa mērķiem tam var būt nepieciešami tikai daži asiņu pilieni vai vairāki flakoni. Cilvēkiem ar vēzi var būt nepieciešama audzēja vai kaulu smadzeņu biopsija.
Kad paraugs ir iegūts, rezultātu saņemšana parasti prasa no vienas līdz četrām nedēļām. Atkarībā no ārstējamā stāvokļa ģenētiskais konsultants var būt pieejams, lai palīdzētu jums saprast testa ierobežojumus un to, ko rezultāti nozīmē un ko nenozīmē.
Nākamās paaudzes secība
Nākamās paaudzes sekvencēšana (NGS) ir galvenais genomiskās pārbaudes rīks. To izmanto, lai identificētu un novērtētu miljonu īsu DNS segmentu, ko sauc par "lasījumiem", ģenētisko secību. Tad lasījumi tiek apkopoti pilnā secībā, lai noteiktu, kuras ģenētiskās variācijas (varianti) ir klāt un ko tās nozīmē.
NGS ir ārkārtīgi elastīga, un to var izmantot, lai sekvencētu tikai dažus gēnus, piemēram, iedzimta krūts vēža panelim, vai visu genomu, ko parasti izmanto pētniecības nolūkos, lai pārbaudītu retas slimības.
Tā kā lielākajai daļai variantu ir maz vai vispār nav zināma ietekme uz cilvēka veselību, tie tiks filtrēti, lai identificētu dažus medicīniski nozīmīgos. Šie varianti tiks vērtēti piecu punktu skalā, sākot no:
- Labdabīgi (neizraisa slimības)
- Iespējams, ka labdabīgs
- Nepārliecināts
- Iespējams, patogēns (slimību izraisošs)
- Patogēns
Lai gan lielākā daļa laboratoriju ziņos par patogēniem un iespējamiem patogēniem atklājumiem, dažās būs iekļauti arī nenoteiktie, iespējams, labdabīgie un labdabīgie atklājumi. Tiks iekļauta arī sertificēta ģenētiķa interpretācija.
Primārie un sekundārie rezultāti
Rezultāti, kas tieši saistīti ar aizdomām par stāvokli, tiek attiecināti uz primārajiem rezultātiem, bet tie, kas ir medicīniski nozīmīgi, bet nav saistīti, tiek saukti par sekundāriem (vai nejaušiem) rezultātiem.
Sekundārie atklājumi bieži ir nozīmīgi, un tie var atklāt personas ģenētisko risku saslimt ar nākotni, nesēja statusu vai farmakogenētiskos atklājumus (kā jūsu ķermenis apstrādā konkrētas zāles). Dažos gadījumos testēšana var tikt veikta arī ar jūsu vecākiem, lai palīdzētu noteikt, kuri varianti ir kopīgi un kuri ir de novo (nav iedzimta).
Genomiskā pārbaude vēža gadījumā
Genomiskās testēšanas attīstība notika vairāk vai mazāk vienlaikus ar mērķtiecīgu vēža terapiju pieaugumu. Kad zinātnieki sāka saprast, kā daži ģenētiskie varianti normālas šūnas pārvērta par vēža audzējiem, viņi varēja izstrādāt testus, lai pārbaudītu konkrētus variantus, un izstrādāt zāles, kas vērsti uz šiem gēniem.
Mūsdienās genomiskā pārbaude ir kļuvusi par arvien neatņemamu daudzu dažādu vēža veidu, tostarp krūts vēža un plaušu vēža, ārstēšanas un ārstēšanas sastāvdaļu.
Kaut arī ģenētiskie testi var palīdzēt identificēt personas vēža risku, genomiskā pārbaude palīdz mums identificēt ģenētiskos marķierus, kas saistīti ar slimības pazīmēm. Tas ļauj mums paredzēt iespējamo audzēja uzvedību, tostarp to, cik ātri tas augs un cik liela ir metastāžu iespējamība.
Tas ir svarīgi, ņemot vērā to, ka audzēja šūnas ir pakļautas ātrai mutācijai. Pat ja viens ģenētiskais variants ir atbildīgs par audzēja rašanos, pati slimība var iziet daudz dažādus kursus, daži agresīvi un citi ne. Kaut arī ģenētiskais tests var palīdzēt identificēt ļaundabīgo audzēju, genomiskais tests var noteikt visefektīvākos tā ārstēšanas veidus.
Turklāt, ja audzējs pēkšņi mutē, genomiskais tests var noteikt, vai mutācija ir uzņēmīga mērķtiecīgai terapijai. Viens no šādiem piemēriem ir zāles Nerlynx (neratinibs), ko lieto, lai mērķētu un ārstētu HER2 pozitīvu krūts vēzi agrīnā stadijā.
Krūts vēža ģenētisko un genomisko testu salīdzinājums
ĢenētikaMantoto ģenētisko īpašību izpēte, ieskaitot tās, kas saistītas ar noteiktām slimībām
Ģenētika nosaka jūsu risku pārmantot vēzi no vecākiem
BRCA1 un BRCA2 tests var paredzēt risku saslimt ar krūts vai olnīcu vēzi
Tiklīdz jūs zināt savu krūts vēža risku, varat veikt pasākumus, lai aktīvi samazinātu risku
Pētījums par gēnu aktivitāti un mijiedarbību genomā, ieskaitot to nozīmi noteiktās slimībās
Kad esat saslimis ar vēzi, genomika nosaka, kā audzējs izturēsies
Oncotype DX un PAM50 krūts vēža testi tiek izmantoti, lai raksturotu audzēju un prognozētu, kā jūs reaģēsit uz ķīmijterapiju
Pamatojoties uz genomiskā testa rezultātiem, jūs un jūsu ārsts var izlemt, kuras ārstēšanas iespējas ir vispiemērotākās pēc operācijas
Mājas genomiskā pārbaude
Mājas genomiskā pārbaude jau ir iefiltrējusies mūsu ikdienā, sākot galvenokārt ar mājas ģenētiskā komplekta 23andMe izlaišanu tieši patērētājam 2007. gadā.
Kaut arī daži mājas ģenētiskie testi, piemēram, AncestryDNA un National Geographic Geno 2.0 testi, tika izstrādāti tikai, lai izsekotu personas pēctečus, 23andMe piedāvāja patērētājiem iespēju identificēt noteiktu ģenētiskās veselības traucējumu risku.
Tas ir biznesa modelis, kas ir bijis pilns ar izaicinājumiem. 2010. gadā ASV Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA) pavēlēja 23andMe un citiem ar veselību saistītu mājas ģenētisko testu ražotājiem pārtraukt to ierīču pārdošanu, kuras regulators saskaņā ar federālajiem likumiem uzskatīja par "medicīnas ierīcēm".
2016. gada aprīlī pēc gadiem ilgām sarunām ar FDA 23andMe tika piešķirtas tiesības atbrīvot viņu personīgā genoma dienesta ģenētiskā veselības riska testu, kas var sniegt informāciju par personas noslieci uz šādām 10 slimībām:
- Alfa-1 antitripsīna deficīts (ģenētiski traucējumi, kas saistīti ar plaušu un aknu slimībām)
- Celiakija
- Agrīna primārā distonija (piespiedu kustību traucējumi)
- XI faktora deficīts (asins recēšanas traucējumi)
- 1. tipa Gošē slimība
- Glikozes-6-fosfāta dehidrogenāzes deficīts (sarkano asins šūnu traucējumi)
- Iedzimta hemohromatoze (dzelzs pārslodzes traucējumi)
- Iedzimta trombofilija (asins recēšanas traucējumi)
- Vēlu sākusies Alcheimera slimība
- Parkinsona slimība
Uz siekalām balstītie testi piedāvā tādu pašu precizitātes pakāpi, kādu lieto ārsti.
Neskatoties uz šo produktu priekšrocībām, daži advokāti joprojām ir noraizējušies par iespējamo diskriminācijas risku, ja ģenētiskā informācija tiktu dalīta bez patērētāja atļaujas. Daži norāda, ka farmācijas gigants GlaxoSmithKline (GSK) jau ir ieguldītājs 23andMe un plāno izmantot piecu miljonu plus klientu testu rezultātus jaunu farmaceitisko zāļu izstrādē.
Lai novērstu kritiku, 23andMe ieteica FDA, ka rezultāti tiks "identificēti", kas nozīmē, ka patērētāja identitāte un informācija netiks kopīgota ar GSK.