Hva genomisk testing kan fortelle deg om helserisiko

Innhold

• Genetikk vs. genomikk
• Rollen ved genomisk testing
• Genomisk testing i kreft
• Hjem genomisk testing

Genomisk testing er en type test som ser på mer enn bare genene dine, men måtene genene dine samhandler på og hva disse interaksjonene betyr for helsen din.

Genomisk testing forveksles ofte med genetisk testing. Hovedforskjellen er at genetiske tester er designet for å oppdage en enkelt genmutasjon (for eksempel BRCA1- og BRCA2-mutasjoner assosiert med bryst- og eggstokkreft), mens genomiske tester ser på alle genene dine.

Ved å se nærmere på din genetiske sammensetning - inkludert hvordan genene dine sekvenseres og hvordan de påvirker hverandre - genomisk testing kan gi innsikt i hvordan kroppen din fungerer på molekylært nivå og hva det betyr når det gjelder sykdomsrisiko, progresjon eller tilbakefall.

Genomisk testing brukes ofte i kreftbehandling for å bestemme hvordan en svulst sannsynligvis vil oppføre seg. Dette kan hjelpe leger å forutsi hvor aggressiv kreften din vil være, og om den sannsynligvis vil spre seg (metastasere) til andre deler av kroppen.

Genomisk testing er et sentralt verktøy i utviklingen av personlig medisin som tar sikte på å tilpasse behandlinger, produkter og praksis til den enkelte.

Genetikk vs. genomikk

Mens genetikk og genomikk begge er assosiert med gener, har de helt andre mål og anvendelser.

Genetikk

Genetikk er studien av effektene gener har på et individ. Gener gir kroppsinstruksjoner om hvordan man lager proteiner; proteinene bestemmer i sin tur strukturen og funksjonen til hver celle i kroppen.Genene består av byggesteiner, kalt DNA, som er ordnet i en streng som kalles "baser". Rekkefølgen, eller sekvensering, av baser vil avgjøre hvilke instruksjoner som sendes og når.

Mens mange gener er kodet for å produsere spesifikke proteiner, regulerer andre ikke-kodede gener hvordan og når proteinene blir produsert (i hovedsak å slå på og av visse gener). Enhver avvik i hvordan et gen fungerer kan påvirke risikoen for visse sykdommer avhengig av hvilke proteiner som påvirkes.

I noen tilfeller kan en enkelt genmutasjon gi sykdommer som cystisk fibrose, muskeldystrofi og sigdcellesykdom.

Genetiske tester kan se etter hvilken som helst genetisk mutasjon du kan ha arvet fra foreldrene dine, enten for å bekrefte en diagnose, forutsi fremtidig risiko eller identifisere om du er bærer.

Genomikk

Genomics er studiet av strukturen, funksjonen, kartleggingen og evolusjonen av det komplette settet med DNA, inkludert alle gener. Det genetiske materialet pluss alle sekvensene kalles genomet. Målet med genomikk er å analysere funksjonen og strukturen til et genom for å:

• Forstå hvordan komplekse biologiske systemer, som det kardiovaskulære systemet og det endokrine (hormon) systemet, påvirker hverandre
• Forutsi hvilke problemer som kan oppstå hvis genetiske interaksjoner forstyrrer normale biologiske funksjoner

Alt i alt er det mellom 20.000 og 25.000 forskjellige proteinkodende gener og omtrent 2000 ikke-kodede regulatoriske gener i det menneskelige genomet.

Genomikk er viktig fordi det hjelper oss å forstå hvorfor noen mennesker er genetisk disponert for visse sykdommer (selv om vi ikke forstår hvordan visse gener samhandler). I stedet for å identifisere en enkelt genetisk vei, vurderer genomikk mangfoldet av genetiske variabler som påvirker utviklingen og / eller behandlingen av en sykdom, for eksempel kreft eller diabetes.

I motsetning til genetikk er genomikk ikke begrenset til arvelige mutasjoner. Den identifiserer hvordan din genetiske sammensetning påvirker sykdomsforløpet, og omvendt hvordan miljø-, livsstils- og medikamentell behandling kan utløse mutasjoner som endrer kursen.

Ved å forstå disse stadig skiftende variablene, kan leger ta mer informerte valg i behandlingen, ofte forebyggende.

Rollen ved genomisk testing

Genomisk testing er basert på vår nåværende forståelse av det menneskelige genomet, en prosess som startet med det samarbeidende menneskelige genomprosjektet fra 1990 til 2003.

I løpet av innkallingsårene har forskere i økende grad kunnet identifisere hvilke genetiske anomalier som ikke bare oversetter utviklingen av en sykdom, men også sykdommens egenskaper. Å gjøre det har gitt innsikt i hvorfor noen mennesker utvikler mer aggressive former for kreft, lever lenger med HIV eller ikke reagerer på visse former for cellegift.

Mens genetiske tester kan bekrefte eller utelukke en mistenkt genetisk tilstand, tar genomics testing et skritt videre ved å gi oss:

• Risikomarkører for å søke etter sykdommer
• Prognostiske markører for å forutsi hvor raskt en sykdom vil utvikle seg, hvor sannsynlig det er å komme tilbake, og det sannsynlige utfallet av en sykdom
• Forutsigende markører for å veilede behandlingsvalg og unngå toksisitet
• Svarmarkører for å bestemme effekten av ulike behandlinger

Mens genomikk fokuserer på implikasjonene av vår genetiske sammensetning, uavhengig av alle andre faktorer, brukes den ikke isolert.

Den økende bevegelsen mot personlig medisin endrer hvordan vi nærmer oss sykdommer generelt. I stedet for en løsning som passer alle, tar personlig medisin hensyn til den høye variasjonen i genetikk, miljø og livsstil for å tilby en mer skreddersydd løsning for hver enkelt.

Hvordan testen fungerer

Genomiske tester tilbys vanligvis som et panel av målrettede gener, alt fra en analyse av genetiske "hot spots" (veletablerte mutasjonssteder) til full gensekvensering. Testene utføres vanligvis i et spesialisert laboratorium sertifisert under Clinical Laboratory Improvement Amendments (CLIA) fra 1988. I dag er det mer enn 500 CLIA-sertifiserte genetiske laboratorier i USA.

De fleste tester krever en blod- eller spyttprøve eller en vattpinne på innsiden av kinnet ditt (kjent som en buccal smear). Avhengig av målene med testen, kan det bare kreve noen få dråper blod eller flere hetteglass. En biopsi av en svulst eller beinmarg kan være nødvendig for mennesker med kreft.

Når prøven er oppnådd, tar det vanligvis mellom en og fire uker å motta resultatene. Avhengig av tilstanden som behandles, kan en genetisk rådgiver være tilgjengelig for å hjelpe deg med å forstå testens begrensninger og hva resultatene betyr og ikke betyr.

Neste generasjons sekvensering

Neste generasjons sekvensering (NGS) er det primære verktøyet for genomisk testing. Den brukes til å identifisere og evaluere den genetiske sekvensen til millioner av korte DNA-segmenter kalt "leser". Lesningene blir deretter samlet i en fullstendig sekvens for å bestemme hvilke genetiske variasjoner (varianter) som er tilstede og hva de betyr.

NGS er ekstremt fleksibel og kan brukes til å sekvensere bare noen få gener, for eksempel for et arvelig brystkreftpanel, eller hele genomet som vanligvis brukes i forskningsøyemed for å undersøke for sjeldne sykdommer.

Siden de fleste varianter har liten eller ingen kjent innvirkning på menneskers helse, vil de bli filtrert ut for å identifisere de få som er medisinsk meningsfulle. Disse variantene vil deretter bli scoret på en fem-punkts skala som spenner fra:

1. Godartet (ikke sykdomsfremkallende)
2. Sannsynligvis godartet
3. Usikker
4. Sannsynligvis patogen (sykdomsfremkallende)
5. Patogenisk

Mens de fleste laboratorier vil rapportere de patogene og sannsynlige patogene funn, vil noen også inkludere de usikre, sannsynlig godartede og godartede funn også. En tolkning fra en sertifisert genetiker vil også være inkludert.

Primære og sekundære resultater

Resultater direkte relatert til en mistenkt tilstand henvises til primære resultater, mens de som er medisinsk meningsfulle, men ikke-relaterte, kalles sekundære (eller tilfeldige) resultater.

Sekundære funn er ofte relevante og kan avsløre en persons genetiske risiko for en fremtidig sykdom, bærerstatus eller farmakogenetiske funn (hvordan kroppen din behandler et bestemt legemiddel). I noen tilfeller kan det også utføres testing på foreldrene dine for å identifisere hvilke varianter som deles og hvilke de novo (ikke arvet).

Genomisk testing i kreft

Utviklingen av genomisk testing skjedde mer eller mindre sammen med økningen av målrettede kreftterapier. Da forskere begynte å forstå hvordan visse genetiske varianter forvandlet normale celler til kreftformer, var de i stand til å utvikle tester for å søke etter spesifikke varianter og utvikle medisiner for å målrette mot disse genene.

I dag har genomisk testing blitt en stadig mer integrert del av behandlingen og håndteringen av mange forskjellige typer kreft, inkludert brystkreft og lungekreft.

Mens genetiske tester kan bidra til å identifisere en persons risiko for kreft, hjelper genomtesting oss med å identifisere de genetiske markørene som er knyttet til sykdommens karakteristikk. Det lar oss forutsi den sannsynlige oppførselen til en svulst, inkludert hvor raskt den vil vokse og hvor sannsynlig det er å metastasere.

Dette er viktig gitt at cellene i en svulst er utsatt for rask mutasjon. Selv om en enkelt genetisk variant er ansvarlig for veksten av en svulst, kan sykdommen i seg selv ta mange forskjellige kurs, noen aggressive og andre ikke. Mens en genetisk test kan bidra til å identifisere maligniteten, kan en genomtest identifisere de mest effektive måtene å behandle den på.

Videre, hvis en svulst plutselig muterer, kan en genomtest oppdage om mutasjonen er mottakelig for målrettet terapi. Et slikt eksempel er stoffet Nerlynx (neratinib) som brukes til å målrette og behandle tidlig stadium av HER2-positiv brystkreft.

Sammenligning av genetisk og genomisk testing i brystkreft

Genetikk

• Studiet av arvelige genetiske egenskaper, inkludert de som er forbundet med visse sykdommer

• Genetikk fastslår risikoen for å arve kreft fra foreldrene dine

• BRCA1- og BRCA2-testen kan forutsi risikoen for å få bryst- eller eggstokkreft

• Når du har kjent risikoen for brystkreft, kan du ta skritt for å aktivt redusere risikoen

Genomikk

• Studien av aktiviteten og interaksjonen av gener i genomet, inkludert deres rolle i visse sykdommer

• Når du har kreft, fastslår genomikk hvordan svulsten vil oppføre seg

• Oncotype DX og PAM50 brystkreftprøver brukes til å profilere en svulst og forutsi hvordan du vil reagere på cellegift

• Basert på resultatene av genomtesten, kan du og legen din bestemme hvilke behandlingsalternativer som er mest hensiktsmessige etter operasjonen

Hjem genomisk testing

Hjemmegenomisk testing har allerede infiltrert hverdagen vår, og startet i stor grad med utgivelsen av det genetiske settet direkte til forbruker 23andMe i 2007.

Mens noen hjemmegenetiske tester, som AncestryDNA og National Geographic Geno 2.0-tester, ble designet utelukkende for å spore en persons forfedre, ga 23andMe forbrukerne sjansen til å identifisere risikoen for visse genetiske helseforstyrrelser.

Det er en forretningsmodell som har vært fulle av utfordringer. I 2010 beordret den amerikanske mat- og medisinadministrasjonen (FDA) 23andMe og andre produsenter av helserelaterte hjemmegenetiske tester for å slutte å selge enhetene, som regulatoren anså som "medisinsk utstyr" i henhold til føderal lov.

I april 2016, etter mange år med forhandlinger med FDA, fikk 23andMe rett til å frigjøre sin Personal Genome Service Genetic Health Risk test, som er i stand til å gi informasjon om en persons tilbøyelighet til følgende 10 sykdommer:

• Alfa-1 antitrypsinmangel (en genetisk lidelse knyttet til lunge- og leversykdom)
• Cøliaki
• Tidlig primær dystoni (en ufrivillig bevegelsesforstyrrelse)
• Faktor XI-mangel (en blodproppsforstyrrelse)
• Gauchers sykdom type 1
• Glukose-6-fosfatdehydrogenasemangel (en lidelse i røde blodlegemer)
• Arvelig hemokromatose (en jernoverbelastningsforstyrrelse)
• Arvelig trombofili (en blodproppsforstyrrelse)
• Sen Alzheimers sykdom
• Parkinsons sykdom

De spyttbaserte testene gir samme nøyaktighetsnivå som de som brukes av leger.

Til tross for fordelene med disse produktene, er det fortsatt bekymringer blant noen talsmenn for den potensielle risikoen for diskriminering dersom genetisk informasjon deles uten forbrukerens tillatelse. Noen peker på det faktum at legemiddelgiganten GlaxoSmithKline (GSK) allerede er investor i 23andMe og planlegger å bruke testresultatene til de fem millioner pluss-kundene til å designe nye farmasøytiske legemidler.

For å motvirke kritikken, rådet 23andMe FDA til at resultatene ville bli "avidentifisert", noe som betyr at forbrukerens identitet og informasjon ikke ville bli delt med GSK.