Sekwencjonowanie egzonu - szybko i tanio
Holenderscy naukowcy odkryli w toku nowych prac badawczych, że sekwencjonowanie egzonu zapewnia dobrą, szybką i tanią diagnostykę chorób heterogennych. Wedle prezentacji osiągniętych wyników na niedawnej konferencji Europejskiego Towarzystwa Genetyki Człowieka (ESHG), naukowcy zdiagnozowali genetycznie około 20% ze 100 przypadków osób z niepełnosprawnością intelektualną i 50% z 25 przypadków osób dotkniętych ślepotą. Naukowcy z Centrum Medycznego przy Uniwersytecie Radboud w Nijmegen, Holandia, zaobserwowali, że test egzonu przewyższa powszechnie wykorzystywaną metodę sekwencjonowania Sangera, w której kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA) jest wykorzystywany jako matryca do wygenerowania zbioru fragmentów, których długość różni się od siebie jedną zasadą. Otrzymane fragmenty są następnie rozdzielane według wielkości w celu identyfikacji końcowych zasad, dzięki czemu odtwarzana jest pierwotna sekwencja DNA. Szybkość i niskie koszty to główne zalety sekwencjonowania egzonu. Dr Marcel Nelen, kierownik Laboratorium Analizy Genomu Rdzeniowego Wydziału Genetyki Uniwersytetu Radboud wraz z kolegami przeanalizował sekwencje egzonu 262 chorych cierpiących na sześć różnych chorób heterogennych: niepełnosprawność intelektualna, ślepota, głuchota, zaburzenia ruchowe, nowotwory i fosforylacja oksydacyjna (OXPHOS). W ramach badań przeanalizowano 500 sekwencji egzonu. Naukowcy zbadali egzony ojca, matki i dziecka w przypadkach niepełnosprawności intelektualnej, a we wszystkich pozostałych chorobach przefiltrowali wyłącznie dane egoznów chorych. "Szansa na odkrycie mutacji przyczynowej w pojedynczym genie jest niewielka" - wyjaśnia dr Nelen. "Ale już w pakiecie zawierającym ponad 100 genów jest wysoka, na co wskazują uzyskane przez nas wyniki dotyczące osób dotkniętych ślepotą. Ta nowa strategia oznacza, że możemy analizować do 20.000 genów za pomocą pojedynczego, ogólnego testu, a wysoka wydajność i niższe koszty umożliwią przeprowadzenie większej liczby testów przy mniejszych nakładach finansowych. Niemniej zanim wdrożymy test w naszym laboratorium na szerszą skalę, musimy mieć pewność, że przyniesie on wiarygodne wyniki diagnostyczne". Egzony to krótkie sekwencje DNA, które są rejonami genów, podlegającymi translacji w białkach. Genom człowieka zawiera około 180.000 egzonów, co stanowi około 1% całego genomu. Eksperci są przekonani, że rejony egzonów zawierają około 85% wszystkich mutacji, które wywołują chorobę, pomimo faktu że sekwencjonowanie egzonów umożliwia identyfikację tylko tych chorób, które wpływają na funkcję białka. W porównaniu do metody Sangera, która polega na badaniu około 500 par zasad w jednej analizie, bardziej innowacyjne technologie sekwencjonowania pozwalają badać w tym samym czasie miliony reakcji sekwencyjnych. Wypowiadając się na temat wyników, dr Nelen stwierdził: "Wytyczne dotyczące najlepszych praktyk sekwencjonowania egzonu nie były dostępne, przez co musieliśmy opracować schemat działania, procedury i kryteria. Jakie kryteria należy ustalić zanim będziemy mogli zatwierdzić wynik? Jaki rodzaj świadomej zgody jest potrzebny? W jaki sposób przeprowadzić potwierdzenie wyników? Na wszystkie te pytania musieliśmy znaleźć odpowiedzi, dlatego rozmawialiśmy z wieloma genetykami klinicznymi, badaczami i etykami przed rozpoczęciem prac". Zespół potwierdził swoje odkrycia za pomocą metody Sangera. Poza poczynionymi obserwacjami w przypadkach niepełnosprawności intelektualnej i ślepoty, naukowcy potwierdzili mutacje wywołujące głuchotę w około 20% przypadków, zaburzenia ruchu - od 15% do 20% oraz choroby OXPHOS - w około 25% przypadków. "Chociaż często nie ma możliwości leczenia tych chorób, to powinniśmy mieć na uwadze, że większość z tych pacjentów przejdzie długą i trudną drogę przez wielu różnych lekarzy i szpitali zanim zostaną zdiagnozowani" - podkreśla dr Nelen. "Sekwencjonowanie egzonu może skrócić tę drogę, a także ułatwić pracę klinicystów, ponieważ nie będą musieli podejmować decyzji, który gen przetestować - przy 100 lub więcej genach na chorobę może to być niezwykle trudna decyzja". "Sekwencjonowanie egzonu sprawdza wszystkie przyczynowe mutacje genów jednocześnie, a to oznacza możliwość wykonywania szybkich i precyzyjnych diagnoz. Nawet jeżeli nie ma dostępnej terapii, tego typu diagnozy mogą pomóc rodzicom, pacjentom i klinicystom w podejmowaniu przemyślanych decyzji o leczeniu i opiece, a także umożliwiają planowanie przyszłości. Diagnostyka genetyczna staje się coraz ważniejszą częścią opieki klinicznej i jesteśmy przekonani, że wraz z jej rozwojem, technika egzonowa stanie się jednym z pierwszych testów, jakie będzie rozważać lekarz przy podejrzeniu choroby genetycznej".Więcej informacji: Europejskie Towarzystwo Genetyki Człowieka: http://www.eshg.org/ Centrum Medyczne przy Uniwersytecie Radboud w Nijmegen: http://www.ru.nl/english/
Kraje
Niderlandy