Apa Ujian Genomik yang Boleh Memberitahu Anda Mengenai Risiko Kesihatan

Kandungan

• Genetik vs Genomik
• Peranan Ujian Genomik
• Ujian Genomik pada Kanser
• Ujian Genomik Rumah

Ujian genom adalah sejenis ujian yang melihat lebih daripada sekadar gen anda tetapi cara gen anda berinteraksi dan apa maksud interaksi tersebut untuk kesihatan anda.

Ujian genomik sering dikelirukan dengan ujian genetik. Perbezaan utama adalah bahawa ujian genetik dirancang untuk mengesan mutasi gen tunggal (seperti mutasi BRCA1 dan BRCA2 yang berkaitan dengan barah payudara dan ovari), sementara ujian genomik melihat semua gen anda.

Dengan melihat lebih lanjut mengenai susunan genetik anda-termasuk bagaimana gen anda disusun dan bagaimana mereka saling mempengaruhi-ujian genom dapat memberikan pandangan tentang bagaimana tubuh anda berfungsi pada tahap molekul dan apa maksudnya dari segi risiko penyakit, perkembangan, atau pengulangan.

Ujian genomik biasanya digunakan dalam rawatan barah untuk menentukan bagaimana tumor cenderung berperilaku. Ini dapat membantu doktor meramalkan betapa agresifnya barah anda dan adakah kemungkinan merebak (metastasize) ke bahagian badan yang lain.

Ujian genomik adalah alat utama dalam pengembangan perubatan khusus yang bertujuan untuk menyesuaikan rawatan, produk, dan amalan kepada individu.

Genetik vs Genomik

Walaupun genetik dan genomik keduanya berkaitan dengan gen, mereka mempunyai tujuan dan aplikasi yang sama sekali berbeza.

Genetik

Genetik adalah kajian tentang kesan gen pada seseorang. Gen memberikan petunjuk kepada tubuh mengenai cara membuat protein; protein, pada gilirannya, menentukan struktur dan fungsi setiap sel badan.Gen terdiri dari blok bangunan, disebut DNA, yang disusun dalam tali yang disebut "pangkalan." Urutan, atau urutan, asas akan menentukan arahan mana yang dihantar dan kapan.

Walaupun banyak gen dikodkan untuk menghasilkan protein tertentu, gen bukan kod lain mengatur bagaimana dan kapan protein dihasilkan (pada dasarnya menghidupkan dan mematikan gen tertentu). Sebarang penyimpangan bagaimana gen berfungsi boleh mempengaruhi risiko penyakit tertentu bergantung pada protein mana yang terjejas.

Dalam beberapa kes, mutasi gen tunggal dapat menyebabkan penyakit seperti fibrosis kistik, distrofi otot, dan penyakit sel sabit.

Ujian genetik dapat mencari mutasi genetik yang mungkin anda warisi dari ibu bapa anda, sama ada untuk mengesahkan diagnosis, meramalkan risiko masa depan, atau mengenal pasti sama ada anda pembawa.

Genomik

Genomik adalah kajian mengenai struktur, fungsi, pemetaan, dan evolusi set lengkap DNA, termasuk semua gen. Bahan genetik ditambah semua urutan disebut genom. Tujuan genomik adalah untuk menganalisis fungsi dan struktur genom untuk:

• Fahami bagaimana sistem biologi yang kompleks, seperti sistem kardiovaskular dan sistem endokrin (hormon) saling mempengaruhi
• Ramalkan masalah yang mungkin berlaku sekiranya interaksi genetik mengganggu fungsi biologi normal

Semua yang diberitahu, terdapat antara 20,000 hingga 25,000 gen pengekod protein yang berbeza dan kira-kira 2.000 gen pengatur bukan kod dalam genom manusia.

Genomik penting kerana ia membantu kita memahami mengapa sesetengah orang cenderung kepada penyakit tertentu secara genetik (walaupun kita tidak memahami bagaimana gen tertentu berinteraksi). Daripada mengenal pasti satu jalur genetik, genomik menilai banyaknya pemboleh ubah genetik yang mempengaruhi perkembangan dan / atau rawatan penyakit, seperti barah atau diabetes.

Tidak seperti genetik, genomik tidak terhad kepada mutasi yang boleh diwarisi. Ini mengenal pasti bagaimana susunan genetik anda mempengaruhi perjalanan penyakit dan, sebaliknya, bagaimana persekitaran, gaya hidup, dan rawatan ubat dapat mencetuskan mutasi yang mengubah arah itu.

Dengan memahami pemboleh ubah yang selalu berubah ini, doktor dapat membuat pilihan yang lebih tepat dalam rawatan, selalunya dengan berhati-hati.

Peranan Ujian Genomik

Ujian genomik berdasarkan pemahaman semasa kita mengenai genom manusia, suatu proses yang dimulakan dengan Projek Genom Manusia kolaboratif dari tahun 1990 hingga 2003.

Pada tahun-tahun mendatang, para saintis telah dapat mengenal pasti anomali genetik mana yang diterjemahkan bukan hanya kepada perkembangan penyakit tetapi juga ciri-ciri penyakit ini. Melakukannya telah memberi gambaran mengapa beberapa orang menghidap bentuk barah yang lebih agresif, hidup lebih lama dengan HIV, atau gagal bertindak balas terhadap bentuk kemoterapi tertentu.

Walaupun ujian genetik dapat mengesahkan atau mengesampingkan keadaan genetik yang disyaki, genomik mengambil ujian selangkah lebih jauh dengan memberi kami:

• Penanda risiko untuk memeriksa penyakit
• Penanda prognostik untuk meramalkan seberapa cepat penyakit akan berkembang, seberapa besar kemungkinan penyakit itu berulang, dan kemungkinan akibat penyakit
• Penanda ramalan untuk membimbing pilihan rawatan dan mengelakkan ketoksikan
• Penanda tindak balas untuk menentukan keberkesanan pelbagai rawatan

Walaupun genomik memberi tumpuan kepada implikasi susunan genetik kita tanpa mengira semua faktor lain, ia tidak digunakan secara terpisah.

Pergerakan yang semakin meningkat ke arah perubatan yang diperibadikan adalah mengubah cara kita mendekati penyakit secara umum. Daripada penyelesaian satu ukuran, ubat yang diperibadikan mengambil kira kebolehubahan tinggi dalam genetik, persekitaran, dan gaya hidup untuk menawarkan penyelesaian yang lebih sesuai untuk setiap individu.

Bagaimana Ujian Berjalan

Ujian genomik biasanya ditawarkan sebagai panel gen yang disasarkan, mulai dari analisis "hot spot" genetik (lokasi mutasi yang mapan) hingga penjujukan gen lengkap. Ujian tersebut biasanya dilakukan di makmal khusus yang diperakui di bawah Clinical Laboratory Improvement Amendments (CLIA) tahun 1988. Kini, terdapat lebih daripada 500 makmal genetik yang diperakui CLIA di Amerika Syarikat.

Sebilangan besar ujian memerlukan sampel darah atau air liur atau sapuan bahagian dalam pipi anda (dikenali sebagai smear bukal). Bergantung pada tujuan ujian, ujian hanya memerlukan beberapa tetes darah atau beberapa botol. Biopsi tumor atau sumsum tulang mungkin diperlukan untuk penghidap barah.

Setelah sampel diperoleh, biasanya diperlukan antara satu hingga empat minggu untuk menerima hasilnya. Bergantung pada keadaan yang sedang dirawat, seorang kaunselor genetik mungkin akan membantu anda memahami batasan ujian dan apakah maksud dan maksudnya hasilnya.

Penjujukan Generasi Seterusnya

Penjujukan generasi seterusnya (NGS) adalah alat utama untuk ujian genom. Ia digunakan untuk mengenal pasti dan menilai urutan genetik berjuta-juta segmen DNA pendek yang disebut "membaca." Pembacaan kemudian digabungkan menjadi urutan lengkap untuk menentukan variasi genetik (varian) yang ada dan apa maksudnya.

NGS sangat fleksibel dan dapat digunakan untuk mengurutkan beberapa gen sahaja, seperti untuk panel barah payudara turun-temurun, atau keseluruhan genom yang biasanya digunakan untuk tujuan penyelidikan untuk memeriksa penyakit yang jarang berlaku.

Oleh kerana kebanyakan varian mempunyai kesan yang sedikit atau tidak diketahui pada kesihatan manusia, ia akan disaring untuk mengenal pasti beberapa yang bermakna secara perubatan. Varian ini kemudian akan dijaringkan pada skala lima mata mulai dari:

1. Benigna (tidak menyebabkan penyakit)
2. Mungkin jinak
3. Tidak pasti
4. Kemungkinan patogen (penyebab penyakit)
5. Patogenik

Walaupun kebanyakan makmal akan melaporkan penemuan patogenik dan kemungkinan patogen, ada juga yang merangkumi penemuan yang tidak pasti, mungkin jinak, dan jinak. Tafsiran dari ahli genetik yang disahkan juga akan disertakan.

Keputusan Utama dan Menengah

Hasil yang berkaitan langsung dengan keadaan yang dicurigai disebut hasil primer, sementara hasil yang bermakna secara perubatan tetapi tidak berkaitan disebut hasil sekunder (atau tidak disengajakan).

Penemuan sekunder sering relevan dan boleh mendedahkan risiko genetik seseorang terhadap penyakit, status pembawa, atau penemuan farmakogenetik di masa depan (bagaimana tubuh anda memproses ubat tertentu). Dalam beberapa kes, ujian juga boleh dilakukan pada ibu bapa anda untuk membantu mengenal pasti varian mana yang dibagikan dan yang mana de novo (tidak diwarisi).

Ujian Genomik pada Kanser

Perkembangan pengujian genomik berlaku lebih kurang seiring dengan peningkatan terapi kanser yang disasarkan. Ketika para saintis mula memahami bagaimana varian genetik tertentu mengubah sel normal menjadi sel barah, mereka dapat mengembangkan ujian untuk menyaring varian tertentu dan mengembangkan ubat untuk menargetkan gen tersebut.

Hari ini, ujian genom telah menjadi bahagian yang tidak terpisahkan dari rawatan dan pengurusan pelbagai jenis barah, termasuk barah payudara dan barah paru-paru.

Walaupun ujian genetik dapat membantu mengenal pasti risiko barah seseorang, ujian genomik membantu kita mengenal pasti penanda genetik yang berkaitan dengan ciri penyakit ini. Ini memungkinkan kita untuk meramalkan kemungkinan tingkah laku tumor, termasuk seberapa cepat ia akan tumbuh dan seberapa besar kemungkinan untuk metastasize.

Ini penting kerana sel-sel tumor terdedah kepada mutasi yang cepat. Walaupun satu varian genetik bertanggungjawab untuk peningkatan tumor, penyakit itu sendiri boleh menjalani banyak kursus, beberapa yang agresif dan yang lain tidak. Walaupun ujian genetik dapat membantu mengenal pasti keganasan, ujian genomik dapat mengenal pasti kaedah yang paling berkesan untuk mengubatinya.

Lebih-lebih lagi, jika tumor tiba-tiba bermutasi, ujian genom dapat mengetahui sama ada mutasi itu dapat diterima terhadap terapi yang disasarkan. Salah satu contohnya ialah ubat Nerlynx (neratinib) yang digunakan untuk mensasarkan dan merawat barah payudara positif HER2 peringkat awal.

Perbandingan Ujian Genetik dan Genom pada Kanser Payudara

Genetik

• Kajian mengenai sifat genetik yang diwarisi, termasuk yang berkaitan dengan penyakit tertentu

• Genetik menunjukkan risiko anda mewarisi barah daripada ibu bapa anda

• Ujian BRCA1 dan BRCA2 dapat meramalkan risiko anda mendapat barah payudara atau ovari

• Setelah anda mengetahui risiko barah payudara anda, anda boleh mengambil langkah untuk mengurangkan risiko anda secara aktif

Genomik

• Kajian mengenai aktiviti dan interaksi gen dalam genom, termasuk peranannya dalam penyakit tertentu

• Sebaik sahaja anda menghidap barah, genomik menentukan bagaimana tumor akan bertindak

• Ujian kanser payudara Oncotype DX dan PAM50 digunakan untuk profil tumor dan meramalkan bagaimana anda akan bertindak balas terhadap kemoterapi

• Berdasarkan keputusan ujian genom, anda dan doktor anda dapat menentukan pilihan rawatan mana yang paling sesuai selepas pembedahan

Ujian Genomik Rumah

Ujian genomik rumah telah menyusup ke dalam kehidupan seharian kita, bermula dengan pelancaran kit genetik 23andMe langsung ke pengguna pada tahun 2007.

Walaupun beberapa ujian genetik di rumah, seperti ujian AncestryDNA dan National Geographic Geno 2.0, dirancang semata-mata untuk mengesan keturunan seseorang, 23andMe menawarkan peluang kepada pengguna untuk mengenal pasti risiko mereka mengalami gangguan kesihatan genetik tertentu.

Ini adalah model perniagaan yang penuh dengan cabaran. Pada tahun 2010, Pentadbiran Makanan dan Dadah A.S. (FDA) memerintahkan 23andMe dan pengeluar ujian genetik rumah yang berkaitan dengan kesihatan untuk berhenti menjual alat tersebut, yang dianggap oleh pengawal selia sebagai "alat perubatan" di bawah undang-undang persekutuan.

Pada bulan April 2016, setelah bertahun-tahun berunding dengan FDA, 23andMe diberi hak untuk melepaskan ujian Risiko Kesihatan Genetik Perkhidmatan Genom Peribadi mereka yang dapat memberikan maklumat mengenai kecenderungan seseorang terhadap 10 penyakit berikut:

• Kekurangan antitrypsin Alpha-1 (gangguan genetik yang berkaitan dengan penyakit paru-paru dan hati)
• Penyakit seliak
• Dystonia primer awal (gangguan pergerakan sukarela)
• Kekurangan faktor XI (gangguan pembekuan darah)
• Penyakit Gaucher jenis 1
• Kekurangan glukosa-6-fosfat dehidrogenase (gangguan sel darah merah)
• Hemokromatosis keturunan (gangguan besi berlebihan)
• Trombofilia keturunan (gangguan pembekuan darah)
• Penyakit Alzheimer yang lewat
• Penyakit Parkinson

Ujian berasaskan air liur menawarkan tahap ketepatan yang sama dengan yang digunakan oleh doktor.

Walaupun terdapat kelebihan produk ini, masih ada keprihatinan di antara sebilangan penyokong mengenai kemungkinan risiko diskriminasi sekiranya maklumat genetik dibagikan tanpa kebenaran pengguna. Ada yang menyatakan bahawa syarikat gergasi farmasi GlaxoSmithKline (GSK) sudah menjadi pelabur di 23andMe dan merancang untuk menggunakan hasil ujian dari lima juta pelanggan ditambah untuk merancang ubat farmasi baru.

Untuk mengatasi kritikan tersebut, 23andMe menasihati FDA bahawa hasilnya akan "dinyahkenalpasti", yang bermaksud bahawa identiti dan maklumat pengguna tidak akan dikongsi dengan GSK.