المحتوى
اختبار الجينوم هو نوع من الاختبارات التي تبحث في أكثر من مجرد جيناتك ولكن الطرق التي تتفاعل بها جيناتك وما تعنيه تلك التفاعلات لصحتك.غالبًا ما يتم الخلط بين الاختبارات الجينية والاختبارات الجينية. الاختلاف الرئيسي هو أن الاختبارات الجينية مصممة لاكتشاف طفرة جينية واحدة (مثل طفرات BRCA1 و BRCA2 المرتبطة بسرطان الثدي والمبيض) ، بينما تفحص الاختبارات الجينية جميع جيناتك.
من خلال إلقاء نظرة أوسع على التركيب الجيني الخاص بك - بما في ذلك كيفية تسلسل الجينات الخاصة بك وكيفية تأثيرها على بعضها البعض - يمكن للاختبار الجيني أن يقدم نظرة ثاقبة حول كيفية عمل جسمك على المستوى الجزيئي وما يعنيه ذلك من حيث مخاطر المرض أو تقدمه تكرار.
يشيع استخدام الاختبار الجينومي في علاج السرطان لتحديد كيف يحتمل أن يتصرف الورم. يمكن أن يساعد هذا الأطباء على التنبؤ بمدى عدوانية السرطان وما إذا كان من المحتمل أن ينتشر (ينتقل) إلى أجزاء أخرى من الجسم.
اختبار الجينوم هو أداة مركزية في تطوير الطب الشخصي الذي يهدف إلى تخصيص العلاجات والمنتجات والممارسات للفرد.
علم الوراثة مقابل علم الجينوم
في حين أن علم الوراثة وعلم الجينوم مرتبطان بالجينات ، فإن لهما أهدافًا وتطبيقات مختلفة تمامًا.
علم الوراثة
علم الوراثة هو دراسة التأثيرات التي تحدثها الجينات على الفرد. توفر الجينات تعليمات للجسم حول كيفية صنع البروتينات ؛ وتحدد البروتينات بدورها بنية ووظيفة كل خلية من خلايا الجسم.تتكون الجينات من لبنات بناء تسمى DNA ، مرتبة في سلسلة تسمى "القواعد". سيحدد ترتيب القواعد أو تسلسلها التعليمات التي يتم إرسالها ومتى يتم إرسالها.
في حين يتم ترميز العديد من الجينات لإنتاج بروتينات معينة ، فإن الجينات الأخرى غير المشفرة تنظم كيفية ووقت إنتاج البروتينات (تعمل بشكل أساسي على تشغيل وإيقاف جينات معينة). قد يؤثر أي انحراف في كيفية عمل الجين على خطر الإصابة بأمراض معينة اعتمادًا على البروتينات المتأثرة.
في بعض الحالات ، يمكن أن تؤدي طفرة جينية واحدة إلى أمراض مثل التليف الكيسي والحثل العضلي ومرض الخلايا المنجلية.
يمكن أن تبحث الاختبارات الجينية عن أي طفرة جينية قد تكون ورثتها من والديك ، إما لتأكيد التشخيص أو التنبؤ بالمخاطر المستقبلية أو تحديد ما إذا كنت حاملًا.
علم الجينوم
علم الجينوم هو دراسة التركيب والوظيفة ورسم الخرائط وتطور المجموعة الكاملة من الحمض النووي ، بما في ذلك جميع الجينات. تسمى المادة الجينية بالإضافة إلى جميع التسلسلات ب الجينوم. الهدف من علم الجينوم هو تحليل وظيفة وبنية الجينوم من أجل:
- فهم كيفية تأثير النظم البيولوجية المعقدة ، مثل نظام القلب والأوعية الدموية ونظام الغدد الصماء (الهرمون) ، على بعضها البعض
- توقع المشكلات التي قد تحدث إذا كانت التفاعلات الجينية تتداخل مع الوظائف البيولوجية الطبيعية
أخيرًا ، هناك ما بين 20000 إلى 25000 جينة مختلفة لترميز البروتين وما يقرب من 2000 جين تنظيمي غير مشفر في الجينوم البشري.
علم الجينوم مهم لأنه يساعدنا على فهم سبب استعداد بعض الأشخاص وراثيًا للإصابة بأمراض معينة (حتى لو لم نفهم كيفية تفاعل جينات معينة). بدلاً من تحديد مسار جيني واحد ، يقوم علم الجينوم بتقييم العديد من المتغيرات الجينية التي تؤثر على تطور و / أو علاج مرض ، مثل السرطان أو مرض السكري.
على عكس علم الوراثة ، لا يقتصر علم الجينوم على الطفرات الوراثية. إنه يحدد كيف يؤثر التركيب الجيني على مسار المرض ، وعلى العكس من ذلك ، كيف يمكن أن تؤدي البيئة ونمط الحياة والعلاجات الدوائية إلى حدوث طفرات تغير هذا المسار.
من خلال فهم هذه المتغيرات المتغيرة باستمرار ، يمكن للأطباء اتخاذ خيارات أكثر استنارة في العلاج ، غالبًا بشكل استباقي.
دور اختبار الجينوم
يعتمد اختبار الجينوم على فهمنا الحالي للجينوم البشري ، وهي عملية بدأت بمشروع الجينوم البشري التعاوني من عام 1990 إلى عام 2003.
في السنوات المنعقدة ، كان العلماء قادرين على تحديد الشذوذ الجيني الذي يترجم ليس فقط إلى تطور المرض ولكن إلى خصائص المرض. قدم القيام بذلك نظرة ثاقبة حول سبب إصابة بعض الأشخاص بأشكال أكثر عدوانية من السرطان ، أو العيش لفترة أطول مع فيروس نقص المناعة البشرية ، أو عدم الاستجابة لأشكال معينة من العلاج الكيميائي.
بينما يمكن أن تؤكد الاختبارات الجينية أو تستبعد حالة وراثية مشتبه بها ، فإن علم الجينوم يأخذ الاختبار خطوة إلى الأمام من خلال تزويدنا بما يلي:
- مؤشرات الخطر من أجل فحص الأمراض
- علامات النذير للتنبؤ بمدى سرعة تقدم المرض ، ومدى احتمالية تكراره ، والنتيجة المحتملة للمرض
- علامات تنبؤية لتوجيه خيارات العلاج وتجنب السمية
- علامات الاستجابة لتحديد فعالية العلاجات المختلفة
بينما يركز علم الجينوم على الآثار المترتبة على تركيبتنا الجينية بغض النظر عن جميع العوامل الأخرى ، فإنه لا يستخدم بمعزل عن غيرها.
تعمل الحركة المتزايدة نحو الطب الشخصي على تغيير طريقة تعاملنا مع الأمراض بشكل عام. بدلاً من حل واحد يناسب الجميع ، يأخذ الطب الشخصي في الاعتبار التباين الكبير في علم الوراثة والبيئة ونمط الحياة لتقديم حل أكثر تفصيلاً لكل فرد.
كيف يعمل الاختبار
عادةً ما يتم تقديم الاختبارات الجينومية على شكل مجموعة من الجينات المستهدفة ، بدءًا من تحليل "النقاط الساخنة" الجينية (مواقع الطفرات الراسخة) إلى التسلسل الجيني الكامل. يتم إجراء الاختبارات عادةً في مختبر متخصص معتمد بموجب تعديلات تحسين المختبر السريري (CLIA) لعام 1988. واليوم ، يوجد أكثر من 500 مختبر جيني معتمد من CLIA في الولايات المتحدة.
تتطلب معظم الاختبارات عينة من الدم أو اللعاب أو مسحة من داخل خدك (المعروفة باسم مسحة الشدق). اعتمادًا على أهداف الاختبار ، قد يتطلب الأمر بضع قطرات من الدم أو عدة قوارير. قد تكون هناك حاجة لأخذ خزعة من الورم أو نخاع العظام للأشخاص المصابين بالسرطان.
بمجرد الحصول على العينة ، عادة ما يستغرق ما بين أسبوع وأربعة أسابيع لتلقي النتائج. اعتمادًا على الحالة التي يتم علاجها ، قد يكون مستشارًا وراثيًا في متناول اليد لمساعدتك في فهم قيود الاختبار وما تعنيه النتائج وما لا تعنيه.
تسلسل الجيل التالي
تسلسل الجيل التالي (NGS) هو الأداة الأساسية للاختبار الجينومي. يتم استخدامه لتحديد وتقييم التسلسل الجيني لملايين من قطع الحمض النووي القصيرة التي تسمى "يقرأ". ثم يتم تجميع القراءات في تسلسل كامل لتحديد الاختلافات الجينية (المتغيرات) الموجودة وما تعنيه.
NGS مرن للغاية ويمكن استخدامه لتسلسل عدد قليل فقط من الجينات ، مثل لوحة سرطان الثدي الوراثية ، أو الجينوم بأكمله المستخدم عادة لأغراض البحث للكشف عن الأمراض النادرة.
نظرًا لأن معظم المتغيرات لها تأثير قليل أو ليس لها تأثير معروف على صحة الإنسان ، فسيتم تصفيتها لتحديد العناصر القليلة ذات الأهمية الطبية. سيتم بعد ذلك تسجيل هذه المتغيرات على مقياس من خمس نقاط يتراوح من:
- حميدة (لا تسبب المرض)
- من المحتمل أن تكون حميدة
- غير مؤكد
- من المحتمل أن تكون مسببة للأمراض (مسببة للمرض)
- ممرضة
في حين أن معظم المختبرات ستبلغ عن النتائج المسببة للأمراض والتي من المحتمل أن تكون مسببة للأمراض ، فإن بعضها سيشمل أيضًا النتائج غير المؤكدة ، والحميدة ، والحميدة أيضًا. كما سيتم تضمين تفسير من عالم وراثة معتمد.
النتائج الأولية والثانوية
تتم إحالة النتائج المرتبطة مباشرة بحالة مشتبه بها إلى النتائج الأولية ، بينما تسمى النتائج ذات الأهمية الطبية ولكنها غير ذات صلة بالنتائج الثانوية (أو العرضية).
غالبًا ما تكون النتائج الثانوية ذات صلة وقد تكشف عن الخطر الجيني للشخص لمرض في المستقبل أو حالة الناقل أو نتائج علم الوراثة الدوائية (كيف يعالج جسمك دواءً معينًا). في بعض الحالات ، قد يتم إجراء الاختبار أيضًا على والديك للمساعدة في تحديد المتغيرات المشتركة وأيها يتم مشاركتها من جديد (غير موروث).
اختبار الجينوم في السرطان
حدث تطوير الاختبارات الجينومية بشكل أو بآخر بالترادف مع ظهور علاجات السرطان المستهدفة. عندما بدأ العلماء في فهم كيفية تحويل بعض المتغيرات الجينية للخلايا الطبيعية إلى خلايا سرطانية ، تمكنوا من تطوير اختبارات للكشف عن متغيرات معينة وتطوير عقاقير لاستهداف تلك الجينات.
اليوم ، أصبحت الاختبارات الجينية جزءًا لا يتجزأ بشكل متزايد من علاج وإدارة العديد من أنواع السرطان المختلفة ، بما في ذلك سرطان الثدي وسرطان الرئة.
بينما قد تساعد الاختبارات الجينية في تحديد خطر إصابة الشخص بالسرطان ، تساعدنا الاختبارات الجينية في تحديد العلامات الجينية المرتبطة بخصائص المرض. يسمح لنا بالتنبؤ بالسلوك المحتمل للورم ، بما في ذلك مدى سرعة نموه ومدى احتمالية انتشاره.
هذا مهم بالنظر إلى أن خلايا الورم عرضة للطفرة السريعة. حتى لو كان متغير جيني واحد مسؤولاً عن ظهور الورم ، يمكن أن يأخذ المرض نفسه العديد من الدورات المختلفة ، بعضها عدواني والبعض الآخر لا. بينما قد يساعد الاختبار الجيني في تحديد الورم الخبيث ، يمكن للاختبار الجيني تحديد أكثر الطرق فعالية لعلاجه.
علاوة على ذلك ، إذا تحور الورم فجأة ، يمكن للاختبار الجيني تحديد ما إذا كانت الطفرة تستجيب للعلاج الموجه. أحد الأمثلة على ذلك هو عقار نيرلينكس (نيراتينيب) المستخدم لاستهداف المرحلة المبكرة من سرطان الثدي الإيجابي HER2 وعلاجه.
مقارنة بين الاختبارات الجينية والجينية في سرطان الثدي
علم الوراثةدراسة الصفات الجينية الموروثة ، بما في ذلك تلك المرتبطة بأمراض معينة
تحدد الجينات خطر إصابتك بالسرطان من والديك
يمكن أن يتنبأ اختبار BRCA1 و BRCA2 بخطر الإصابة بسرطان الثدي أو المبيض
بمجرد معرفة خطر إصابتك بسرطان الثدي ، يمكنك اتخاذ خطوات لتقليل مخاطر الإصابة بسرطان الثدي
دراسة نشاط الجينات وتفاعلها في الجينوم بما في ذلك دورها في أمراض معينة
بمجرد إصابتك بالسرطان ، تحدد الجينوميات كيف سيتصرف الورم
تُستخدم اختبارات سرطان الثدي Oncotype DX و PAM50 لتشخيص الورم والتنبؤ بكيفية استجابتك للعلاج الكيميائي
بناءً على نتائج اختبار الجينوم ، يمكنك أنت وطبيبك تحديد خيارات العلاج الأكثر ملاءمة بعد الجراحة
اختبار الجينوم المنزلي
لقد تسللت الاختبارات الجينومية المنزلية بالفعل إلى حياتنا اليومية ، بدءًا من إصدار المجموعة الجينية المنزلية 23andMe للمستهلكين في عام 2007.
في حين أن بعض الاختبارات الجينية المنزلية ، مثل اختبارات AncestryDNA و National Geographic Geno 2.0 ، تم تصميمها فقط لتتبع أصل الشخص ، فقد أتاحت 23andMe للمستهلكين فرصة تحديد مخاطر إصابتهم باضطرابات صحية وراثية معينة.
إنه نموذج عمل محفوف بالتحديات. في عام 2010 ، أمرت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) شركة 23andMe وغيرها من الشركات المصنعة للاختبارات الجينية المنزلية المتعلقة بالصحة بالتوقف عن بيع الأجهزة ، والتي اعتبرتها الجهة المنظمة "أجهزة طبية" بموجب القانون الفيدرالي.
في أبريل 2016 ، بعد سنوات من التفاوض مع إدارة الغذاء والدواء الأمريكية ، مُنحت شركة 23andMe الحق في إصدار اختبار المخاطر الصحية الوراثية لخدمة الجينوم الشخصي ، والذي يمكنه توفير معلومات عن استعداد الشخص للإصابة بالأمراض العشرة التالية:
- عوز ألفا -1 أنتيتريبسين (اضطراب وراثي مرتبط بأمراض الرئة والكبد)
- مرض الاضطرابات الهضمية
- خلل التوتر العضلي الأولي المبكر (اضطراب حركي لا إرادي)
- نقص العامل الحادي عشر (اضطراب تخثر الدم)
- مرض جوشر من النوع الأول
- نقص نازعة هيدروجين الجلوكوز 6 فوسفات (اضطراب خلايا الدم الحمراء)
- داء ترسب الأصبغة الدموية الوراثي (اضطراب فرط الحديد)
- أهبة التخثر الوراثية (اضطراب تخثر الدم)
- داء الزهايمر المتأخر
- مرض الشلل الرعاش
تقدم الاختبارات القائمة على اللعاب نفس مستوى الدقة مثل تلك المستخدمة من قبل الأطباء.
على الرغم من مزايا هذه المنتجات ، لا تزال هناك مخاوف بين بعض المدافعين عن المخاطر المحتملة للتمييز في حالة مشاركة المعلومات الجينية دون إذن من المستهلك. يشير البعض إلى حقيقة أن شركة الأدوية العملاقة GlaxoSmithKline (GSK) هي بالفعل مستثمر في 23andMe وتخطط لاستخدام نتائج الاختبارات الخاصة بخمسة ملايين عميل زائد لتصميم أدوية صيدلانية جديدة.
لمواجهة الانتقادات ، نصحت شركة 23andMe إدارة الغذاء والدواء بأن النتائج ستكون "غير محددة" ، مما يعني أنه لن يتم مشاركة هوية ومعلومات المستهلك مع شركة GSK.