WES - sekwencjonowanie całego eksomu

Oferta CGM GENESIS nieustannie się powiększa.

WES PREMIUM (ang. whole exome sequencing) to nowość na którą warto zwrócić szczególną uwagę.

Odpowiedzi, które pomogą zrozumieć zagadnienie sekwencjonowania całego eksomu opracowała dr Marta Wójcik, w konsultacji merytorycznej z prof. UM dr hab. Aleksander Jamsheer (Lekarz specjalista w dziedzinie genetyki klinicznej, diagnosta laboratoryjny ze specjalizacją z laboratoryjnej genetyki medycznej oraz Prezes Zarządu CGM Genesis)

Baner art

Badanie eksomu (WES - ang. whole exome sequencing) to sprawdzenie sekwencji kodującej wszystkich genów i porównanie jej z sekwencją wzorcową. Badanie umożliwia zdiagnozowanie niemal wszystkich chorób genetycznych o znanym uwarunkowaniu. Ale nie wszystkich, dlatego przed jego wykonaniem zawsze zalecamy konsultację z lekarzem specjalistą genetyki klinicznej. Lekarz genetyk omówi ograniczenia badania WES i pomoże w doborze najlepszego w danej sytuacji klinicznej testu genetycznego.

Co to są geny?

Geny to fragmenty materiału genetycznego, które dziedziczymy po naszych rodzicach, znajdujące się w prawie każdej komórce naszego ciała. Pełnią rolę pewnego rodzaju „przepisów” na to, jak powinien być zbudowany i jak ma funkcjonować nasz organizm. To one sprawiają, że jesteśmy podobni do naszych krewnych, ale też, że możemy mieć skłonność do podobnych problemów zdrowotnych.

Co to jest sekwencja genu?

Gen jest zbudowany z połączonych w konkretnej kolejności cząsteczek chemicznych nazywanych nukleotydami. W naszym DNA występują cztery nukleotydy, oznaczane literami A, T, C i G. Przy pomocy tego 4-literowego „alfabetu” zapisana może być bardzo skomplikowana informacja! Sekwencja genu to kolejność, w jakiej w danym genie występują odpowiednie nukleotydy.

Co to znaczy „sekwencja kodująca”?

Geny mają fragmenty kodujące (eksony), w których zawarta jest informacja np. o budowie kodowanego przez ten gen białka. Eksony jednego genu są porozdzielane tak zwanymi fragmentami niekodującymi (intronami). Spośród zbadanych naukowo mutacji, które są odpowiedzialne za choroby genetyczne, większość znajduje się właśnie w eksonach. Niemniej jednak, introny oraz odcinki leżące poza genami również mają wpływ na funkcjonowanie materiału genetycznego.

Co, jeśli sekwencja moich genów nie zgadza się z sekwencją wzorcową?

Nic. W badaniu WES u każdego zdrowego człowieka wykrywa się kilkadziesiąt tysięcy tzw. wariantów, czyli „odchyleń” od sekwencji wzorcowej. Są one przykładem naturalnej różnorodności genetycznej i obecność wariantu w którymś z genów nie zawsze świadczy o chorobie.

Kiedy w takim razie mutacja = choroba?

Ważne jest to, jaki charakter ma znaleziony wariant. W zależności od tego, co na podstawie badań naukowych wiadomo o danej zmianie genetycznej, jest ona klasyfikowana jako patogenna (wywołująca chorobę), prawdopodobnie patogenna, prawdopodobnie łagodna, łagodna, lub, co zdarza się bardzo często, jako zmiana o niejasnym znaczeniu (tak zwany VUS – ang. variant of unknown significance). Dopiero znalezienie wariantu patogennego jest jednoznaczną informacją o Twoim stanie zdrowia. Jednak również taka zmiana w niektórych przypadkach oznacza tylko ryzyko wystąpienia choroby, czasem bardzo wysokie, ale nie zawsze 100%-owe.

A jeśli nie zostanie wykryta żadna zmiana patogenna, czy to znaczy, że jestem zdrowy?

Niestety nie. Badanie WES nie jest w stanie wykluczyć występowania choroby genetycznej u badanej osoby. Wynika to między innymi z dużej liczby wariantów, których nie potrafimy jednoznacznie zinterpretować. Poza tym istnieją zmiany w DNA, których metoda stosowana w badaniu WES nie wykrywa – tu potrzebne są inne metody badań genetycznych.

To po co w ogóle robić to badanie?

Przy obecnym stanie wiedzy badanie WES zasadniczo nie jest przeznaczone dla osób zdrowych. Warto się na nie natomiast zdecydować, gdy u Ciebie lub Twojego dziecka istnieje wyraźne podejrzenie choroby uwarunkowanej genetycznie. Daje ono wówczas szansę znalezienia przyczyny choroby. Nawet zmiana o niejasnym znaczeniu (VUS) może w takich wypadkach być sugestią co do diagnozy. Natomiast zmiana klasyfikowana jako patogenna, znajdująca się w genie „pasującym” do objawów pacjenta, niemal jednoznacznie potwierdza rozpoznanie danej choroby genetycznej.

Ale chorób genetycznych nie da się wyleczyć – po co diagnostyka?

Po pierwsze, dzięki osiągnięciom medycyny z ostatnich kilku lat, to zdanie powoli przestaje być dogmatem. Prowadzone są badania nad terapią przyczynową chorób genetycznych. Jeśli w danej chorobie leczenie nie jest jeszcze znane, można szukać informacji o badaniach klinicznych. Owszem, w badaniu WES często wykrywamy bardzo rzadkie choroby, zbyt rzadkie, by już teraz budziły zainteresowanie zespołów szukających terapii genowych. Jednak nawet w tych przypadkach diagnoza może pomóc w ustaleniu planu leczenia objawowego oraz odpowiednich badań kontrolnych. Dla wielu chorych i ich rodzin sama odpowiedź na pytanie „dlaczego?” jest cenna. Diagnoza genetyczna pomaga też odpowiedzieć na pytanie „czy moje dzieci/wnuki/rodzeństwo też zachorują?

 WYKRES 2

Chcę zdecydować się na WES. Co muszę zrobić przed badaniem?

Zasadniczo do badania potrzebne jest jedynie pobranie próbki krwi. Zdecydowanie warto jednak przed badaniem zdecydować się na konsultację z lekarzem genetykiem. Oceni on, czy wykonanie u Ciebie lub Twojego dziecka badania WES ma szansę dać odpowiedź na pytania, które są dla Ciebie ważne. Jeśli faktycznie istnieją wskazania do badania WES, zebrane przez lekarza informacje o objawach i o nieprawidłowościach w wynikach badań Pacjenta mają ogromne znaczenie podczas interpretacji wykrywanych w badaniu wariantów genetycznych. Dzięki temu wzrasta szansa, że ta konkretna mutacja, która jest przyczyną choroby, nie zgubi się wśród wspomnianych wyżej kilkudziesięciu tysięcy innych. Jednocześnie profesjonalna informacja o objawach (tzw. fenotypie Pacjenta) zmniejsza ryzyko uzyskania wyniku niezrozumiałego, zawierającego niemal przypadkowy zestaw zmian o niejasnym znaczeniu.

Jeden WES drugiemu WESowi nierówny

Niby badamy cały eksom (whole exome sequencing), czyli wszystkie eksony, ale w praktyce badania typu WES mogą mieć różny zakres. Jedną z możliwości jest zbadanie eksonów wszystkich genów, dla których znany jest związek z konkretnymi chorobami genetycznymi. Szersza opcja to zsekwencjonowanie eksonów również tych genów, których funkcja i ewentualny związek z chorobami są jeszcze nie do końca poznane. Różnice mogą dotyczyć także sposobu analizy wyniku badania. Z zasady każde badanie WES wykrywa mutacje punktowe (dotyczące pojedynczych nukleotydów). Nie wszystkie oferty obejmują jednak analizę w kierunku obecności delecji („ubytków”) i duplikacji („podwojenia”) większych fragmentów materiału genetycznego. Oferowane przez nas badania WES identyfikują tego typu mutacje. W naszej ofercie jest również wykonywany w ośrodku zagranicznym tzw. WES Premium. W tym wypadku badane są dodatkowo wybrane odcinki niekodujące – te, w których według aktualnej wiedzy można spodziewać się zmian mających znaczenie w rozwoju chorób genetycznych.

To który wybrać?

Oczywiście im szerszy zakres badania, tym wyższa jest jego cena. Nie zawsze jednak droższe oznacza lepsze – szerszy zakres badania daje większe szanse wykrycia odpowiedzialnej za chorobę zmiany genetycznej, zwiększa jednak również wykrywalność wariantów trudnych do interpretacji. Na co się zdecydować? Można zaproponować ogólną zasadę: im bardziej prawdopodobne jest, że przyczyna choroby jest ściśle genetyczna, tym bardziej warto wykonać badanie o szerszym zakresie. Najlepiej jednak omówić ten temat z lekarzem podczas konsultacji genetycznej.

A co to jest WES duo i WES trio?

Przy badaniu WES o dowolnym zakresie można wykonać równolegle badanie u dwóch, trzech, a nawet większej liczby osób z rodziny i łącznie je przeanalizować. Jeśli jest to prawidłowo zaplanowane, stanowi olbrzymią pomoc w analizie i interpretacji wariantów oraz zwiększa efektywność badania. Może to być np. badanie WES u chorego dziecka oraz obojga jego zdrowych rodziców (trio) lub badanie u dwojga rodzeństwa z podobnymi objawami (duo). I tak na przykład: jeśli znajdujemy dany wariant u chorej osoby, a nie wykrywamy go u żadnego ze zdrowych rodziców, to przemawia to za patogennym charakterze zmiany. Jeśli natomiast podejrzany wariant ma jedno z chorego rodzeństwa, ale u chorego brata lub chorej siostry wariant ten nie występuje, to sugeruje to, że dana zmiana nie jest podstawową przyczyną choroby w tej rodzinie.

AJ foto do wywiadu

Prof. UM dr hab. med.
Aleksander Jamsheer
Lekarz specjalista w dziedzinie genetyki klinicznej
Specjalista w dziedzinie laboratoryjnej genetyki medycznej
Prezes Zarządu
Projekt i wdrożenie: symbioza.net.pl
Skontaktuj się z nami!