Vad är genomisk testning?
Genomisk testning är ofta förvirrad med genetisk testning. Huvudskillnaden är att genetiska tester är konstruerade för att detektera en enda genmutation (såsom BRCA1- och BRCA2-mutationerna associerade med bröst- och äggstockscancer), medan genomiska tester ser på alla dina gener.
Genom att ta en bredare titt på din genetiska smink - inklusive hur dina gener är sekvenserade och hur de påverkar varandra - genomisk testning kan ge insikter om hur din kropp fungerar på en molekylär nivå och vad det betyder när det gäller sjukdomsrisk, progression eller upprepning.
Genomisk testning används ofta vid cancerbehandling för att bestämma hur en tumör är troligt att bete sig. Detta kan hjälpa läkare att förutse hur aggressiv din cancer kommer att vara och om det är troligt att det kommer att sprida sig (metastasera) till andra delar av kroppen.
Genomisk testning är ett centralt verktyg för utveckling av personlig medicin som syftar till att anpassa behandlingar, produkter och praxis till individen.
Genetik vs Genomics
Medan genetik och genomik båda är associerade med gener har de helt olika syften och tillämpningar.
Genetik
Genetik är studien av effekterna som gener har på en individ. Gen ger kroppen instruktioner om hur man gör proteiner; proteinerna bestämmer i sin tur strukturen och funktionen hos varje cell i kroppen. Generna består av byggstenar, som heter DNA, som ordnas i en sträng som heter "baser". Ordningen eller sekvenseringen av baser bestämmer vilka instruktioner som skickas och när.Medan många gener kodas för att producera specifika proteiner, reglerar andra icke-kodade gener hur och när proteinerna produceras (i huvudsak på och av vissa gener). Eventuell avvikelse i hur en gen fungerar kan påverka risken för vissa sjukdomar beroende på vilka proteiner som påverkas.
I vissa fall kan en enda genmutation medföra sjukdomar som cystisk fibros, muskeldystrofi och sicklecellsjukdom.
Genetiska tester kan leta efter någon genetisk mutation som du kanske har ärvt från dina föräldrar, antingen för att bekräfta en diagnos, förutse framtida risker eller identifiera om du är en transportör.
Genomics
Genomics är studien av struktur, funktion, kartläggning och utveckling av den kompletta uppsättningen DNA, inklusive alla gener. Det genetiska materialet plus alla sekvenserna kallas genomet. Syftet med genomik är att analysera en genoms funktion och struktur för att:- Förstå hur komplexa biologiska system, som det kardiovaskulära systemet och det endokrina (hormon) systemet, påverkar varandra
- Förutse vilka problem som kan uppstå om genetiska interaktioner stör normala biologiska funktioner
Genomics är viktigt eftersom det hjälper oss att förstå varför vissa människor är genetiskt predisponerade för vissa sjukdomar (även om vi inte förstår hur vissa gener interagerar). I stället för att identifiera en enda genetisk väg utvärderar genomiken de många genetiska variabler som påverkar utvecklingen och / eller behandlingen av en sjukdom, såsom cancer eller diabetes.
Till skillnad från genetik är genomik inte begränsad till ärftliga mutationer. Det identifierar hur din genetiska smink påverkar sjukdomsförloppet och omvänt hur miljö, livsstil och drogbehandlingar kan utlösa mutationer som förändrar kursen.
Genom att förstå dessa ständigt föränderliga variabler kan läkare göra mer informerade val i behandling, ofta förebyggande.
Roll av genomisk testning
Genomisk testning är baserad på vår nuvarande förståelse av det mänskliga genomet, en process som började med det samarbetande humana genomprojektet från 1990 till 2003.Under de sammankallande åren har forskare i allt högre grad kunnat identifiera vilka genetiska anomalier som översätts till inte bara utvecklingen av en sjukdom utan sjukdomens egenskaper. Att göra det har gett insikter till varför vissa människor utvecklar mer aggressiva former av cancer, lever längre med HIV eller misslyckas med att svara på vissa former av kemoterapi.
Medan genetiska tester kan bekräfta eller utesluta ett misstänkt genetiskt tillstånd, tar genomics test ett steg längre genom att ge oss:
- Riskmarkörer för att skärm för sjukdomar
- Prognostiska markörer att förutsäga hur snabbt en sjukdom kommer att utvecklas, hur sannolikt det är att återkomma och det troliga resultatet av en sjukdom
- Prediktiva markörer att vägleda behandlingsalternativ och undvika toxicitet
- Svarmarkörer för att bestämma effekten av olika behandlingar
Den växande rörelsen mot personlig medicin förändrar hur vi närmar oss sjukdomar i allmänhet. I stället för en lösning som passar alla storlekar, tar den personliga medicinen hänsyn till den stora variationen i genetik, miljö och livsstil för att erbjuda en skräddarsydd lösning för varje enskild individ.
Hur testet fungerar
Genomiska tester erbjuds typiskt som en panel av riktade gener, allt från en analys av genetiska "hot spots" (väletablerade mutationsställen) till fullständig gensekvensering. Testerna utförs typiskt i ett specialiserat laboratorium certifierat enligt Clinical Laboratory Improvement Amendments (CLIA) från 1988. Idag finns det mer än 500 CLIA-certifierade genetiklaboratorier i USA.De flesta testen kräver ett blodprov eller ett salivprov eller en vattentråd på insidan av din kind (känd som ett buccalt smear). Beroende på testets syfte kan det bara kräva några droppar blod eller flera flaskor. En biopsi av en tumör eller benmärg kan behövas för personer med cancer.
När provet erhållits tar det vanligen mellan en och fyra veckor för att få resultaten. Beroende på villkoret som behandlas kan en genetisk rådgivare vara till hands för att hjälpa dig att förstå testets begränsningar och vad resultaten betyder och betyder inte.
Nästa generationssekvensering
Nästa generationens sekvensering (NGS) är det primära verktyget för genomisk testning. Det används för att identifiera och utvärdera den genetiska sekvensen för miljontals korta DNA-segment som heter "läser". Läsningarna sammansätts sedan i en komplett sekvens för att bestämma vilka genetiska variationer (varianter) är närvarande och vad de menar.NGS är extremt flexibel och kan användas för att sekvensera endast några gener, till exempel för en ärftlig bröstcancerpanel eller hela genomet som vanligtvis används för forskningsändamål för screening för sällsynta sjukdomar.
Eftersom de flesta varianterna har liten eller ingen känd effekt på människors hälsa, kommer de att filtreras ut för att identifiera de få som är medicinskt meningsfulla. Dessa varianter kommer då att scoras på en fempunktskala som sträcker sig från:
- Godartad (inte sjukdomsframkallande)
- Troligen godartad
- Osäker
- Sannolikt patogen (sjukdomsframkallande)
- Sjukdomsalstrande
Primär och sekundär resultat
Resultat som är direkt relaterade till ett misstänkt tillstånd hänvisas till primära resultat, medan de som är medicinskt meningsfulla men orelaterade kallas sekundära (eller tillfälliga) resultat.Sekundära fynd är ofta relevanta och kan avslöja en persons genetiska risk för framtida sjukdomar, bärarstatus eller farmakogenetiska fynd (hur din kropp behandlar ett specifikt läkemedel). I vissa fall kan test också utföras på dina föräldrar för att hjälpa till att identifiera vilka varianter som delas och vilka är de novo (ej ärvt).
Genomisk testning i cancer
Utvecklingen av genomisk testning inträffade mer eller mindre i takt med ökningen av riktade cancerterapier. När forskare började förstå hur vissa genetiska varianter gjorde normala celler till canceriga, kunde de utveckla test till skärm för specifika varianter och utveckla läkemedel för att rikta dessa gener.Idag har genomisk testning blivit en alltmer integrerad del av behandlingen och hanteringen av många olika typer av cancer, inklusive bröstcancer och lungcancer.
Även om genetiska tester kan hjälpa till att identifiera en persons risk för cancer, hjälper genomtestning oss att identifiera de genetiska markörerna som är förknippade med sjukdomens kännetecken. Det tillåter oss att förutsäga ett tänkbart beteende hos en tumör, inklusive hur snabbt det kommer att växa och hur sannolikt det är att metastasera.
Detta är viktigt med tanke på att cellerna i en tumör är utsatta för snabb mutation. Även om en enda genetisk variant är ansvarig för ökningen av en tumör, kan själva sjukdomen ta många olika kurser, vissa aggressiva och andra inte. Medan ett genetiskt test kan bidra till att identifiera maligniteten kan ett genomtest identifiera de mest effektiva sätten att behandla det.
Om en tumör plötsligt muteras kan dessutom ett genomtest upptäcka om mutationen är mottaglig för riktade terapi. Ett sådant exempel är läkemedlet Nerlynx (neratinib) som används för att rikta och behandla tidigt stadium HER2-positiv bröstcancer.
Jämförelse av genetisk och genomisk testning i bröstcancer
Genetik
- Studien av ärftliga genetiska egenskaper, inklusive de som är associerade med vissa sjukdomar
- Genetik fastställer din risk för att ärva cancer från dina föräldrar
- BRCA1- och BRCA2-testet kan förutsäga din risk att få bröst- eller äggstockscancer
- När du väl vet din risk för bröstcancer kan du vidta åtgärder för att aktivt minska risken
Genomics
- Studien av aktiviteten och interaktionen av gener i genomet, inklusive deras roll i vissa sjukdomar
- När du har cancer, etablerar genomik hur tumören ska bete sig
- Oncotype DX och PAM50 bröstcancerprov används för att profilera en tumör och förutspå hur du ska reagera på kemoterapi
- Baserat på resultaten från det genomiska testet kan du och din läkare bestämma vilka behandlingsalternativ som är mest lämpliga efter operationen
Hem genomisk testning
Hemmeteknisk testning har redan infiltrerat våra vardagsliv, och startar i stor utsträckning med frisläppandet av direkt-till-konsumenten 23andMe hemgenetiska kit 2007.Medan vissa hemgenetiska tester, som AncestryDNA och National Geographic Geno 2.0-testen, utformades enbart för att spåra en persons anor, 23 ochMe erbjöd konsumenterna chansen att identifiera deras risk för vissa genetiska hälsosjukdomar.
Det är en affärsmodell som har förekommit med utmaningar. Under 2010 beställde amerikanska Food and Drug Administration (FDA) 23andMe och andra tillverkare av hälsorelaterade hemgenetiska tester för att sluta sälja enheterna, som regulatorn ansåg var "medicinsk utrustning" enligt federal lag.
I april 2016, efter flera år av förhandlingar med FDA, fick 23andMe rätten att släppa sitt personliga genomservationsgenetiska hälso-riskprov som kan ge information om en persons predisposition till följande 10 sjukdomar:
- Alfa-1 antitrypsinbrist (en genetisk störning kopplad till lung- och leversjukdom)
- Celiaki
- Tidig inledande primärdystoni (en ofrivillig rörelsestörning)
- Faktor XI-brist (en blodproppstörning)
- Gauchersjukdom typ 1
- Glukos-6-fosfat dehydrogenasbrist (en rått blodcellstörning)
- Ärftlig hemokromatos (en järnöverbelastningsstörning)
- Ärftlig trombofili (en blodproppstörning)
- Senast inledande Alzheimers sjukdom
- Parkinsons sjukdom
Trots fördelarna med dessa produkter finns det fortfarande några problem bland några förespråkare om den potentiella risken för diskriminering om genetisk information ska delas utan konsumentens auktorisation. Några pekar på att läkemedelsgiganten GlaxoSmithKline (GSK) redan är en investerare i 23andMe och planerar att använda testresultaten från de fem miljoner pluskunderna att designa nya läkemedel.
För att motverka kritiken, rådde 23andMe FDA att resultaten skulle "identifieras", vilket innebär att konsumentens identitet och information inte skulle delas med GSK.
