Apa Ujian Genomik Boleh Beritahu Anda Tentang Risiko Kesihatan

Ujian genomik ialah sejenis ujian yang melihat lebih daripada sekadar gen anda tetapi cara gen anda berinteraksi dan makna interaksi tersebut kepada kesihatan anda.

Ujian genomik sering dikelirukan dengan ujian genetik. Perbezaan utama ialah ujian genetik direka untuk mengesan mutasi gen tunggal (seperti mutasi BRCA1 dan BRCA2 yang dikaitkan dengan kanser payudara dan ovari), manakala ujian genomik melihat semua gen anda.

Dengan melihat secara lebih luas pada solekan genetik anda—termasuk cara gen anda dijujukan dan cara ia mempengaruhi satu sama lain—ujian genomik boleh menawarkan cerapan tentang cara badan anda berfungsi pada tahap molekul dan maksudnya dari segi risiko penyakit, perkembangan atau berulang.

Ujian genomik biasanya digunakan dalam rawatan kanser untuk menentukan bagaimana tumor berkemungkinan berkelakuan. Ini boleh membantu penyedia penjagaan kesihatan meramalkan betapa agresifnya kanser anda dan sama ada ia berkemungkinan merebak (bermetastasis) ke bahagian lain badan.

Genetik vs Genomik

Walaupun genetik dan genomik kedua-duanya dikaitkan dengan gen, mereka mempunyai matlamat dan aplikasi yang berbeza.

Genetik

Genetik ialah kajian tentang kesan gen pada seseorang individu. Gen memberikan arahan badan tentang cara membuat protein; protein pula menentukan struktur dan fungsi setiap sel badan. Gen terdiri daripada blok binaan, dipanggil DNA, yang disusun dalam rentetan yang dipanggil “asas.” Susunan, atau penjujukan, pangkalan akan menentukan arahan yang dihantar dan bila.

Walaupun banyak gen dikodkan untuk menghasilkan protein tertentu, gen tidak berkod lain mengawal cara dan bila protein dihasilkan (pada asasnya menghidupkan dan mematikan gen tertentu). Sebarang penyimpangan dalam cara gen berfungsi boleh mempengaruhi risiko penyakit tertentu bergantung pada protein mana yang terjejas.

Dalam sesetengah kes, mutasi gen tunggal boleh menyebabkan penyakit seperti fibrosis kistik, distrofi otot dan penyakit sel sabit.

Genomik

Genomik ialah kajian tentang struktur, fungsi, pemetaan, dan evolusi set lengkap DNA, termasuk semua gen. Bahan genetik ditambah semua jujukan dipanggil genom. Matlamat genomik adalah untuk menganalisis fungsi dan struktur genom untuk:

• Fahami bagaimana sistem biologi kompleks, seperti sistem kardiovaskular dan sistem endokrin (hormon), mempengaruhi satu sama lain
• Ramalkan masalah yang mungkin berlaku jika interaksi genetik mengganggu fungsi biologi normal

Semua diberitahu, terdapat antara 20,000 hingga 25,000 gen pengekodan protein yang berbeza dan kira-kira 2,000 gen pengawalseliaan tidak berkod dalam genom manusia.

Genomik adalah penting kerana ia membantu kita memahami sebab sesetengah orang terdedah kepada penyakit tertentu secara genetik (walaupun kita tidak memahami cara gen tertentu berinteraksi). Daripada mengenal pasti laluan genetik tunggal, genomik menilai pelbagai pembolehubah genetik yang mempengaruhi perkembangan dan/atau rawatan penyakit, seperti kanser atau diabetes.

Dengan memahami pembolehubah yang sentiasa berubah ini, penyedia penjagaan kesihatan boleh membuat pilihan yang lebih termaklum dalam rawatan, selalunya secara preemptive.

Peranan Ujian Genomik

Ujian genom adalah berdasarkan pemahaman semasa kami tentang genom manusia, satu proses yang bermula dengan Projek Genom Manusia kolaboratif dari 1990 hingga 2003.

Dalam tahun-tahun bersidang, saintis telah dapat semakin mengenal pasti anomali genetik yang bukan sahaja diterjemahkan kepada perkembangan penyakit tetapi ciri-ciri penyakit itu. Melakukannya telah memberikan pandangan tentang sebab sesetengah orang menghidap bentuk kanser yang lebih agresif, hidup lebih lama dengan HIV, atau gagal bertindak balas terhadap bentuk kemoterapi tertentu.

Walaupun ujian genetik boleh mengesahkan atau menolak keadaan genetik yang disyaki, genomik mengambil ujian satu langkah lagi dengan memberikan kami:

• Penanda risiko untuk menyaring penyakit

• Penanda prognostik untuk meramalkan berapa cepat penyakit akan berkembang, kemungkinan ia berulang dan kemungkinan hasil penyakit

• Penanda ramalan untuk membimbing pilihan rawatan dan mengelakkan ketoksikan

• Penanda tindak balas untuk menentukan keberkesanan pelbagai rawatan

Walaupun genomik memfokuskan pada implikasi susunan genetik kita tanpa mengira semua faktor lain, ia tidak digunakan secara berasingan.

Pergerakan yang semakin meningkat ke arah perubatan yang diperibadikan mengubah cara kita mendekati penyakit secara umum. Daripada penyelesaian satu saiz yang sesuai untuk semua, perubatan diperibadikan mengambil kira kebolehubahan yang tinggi dalam genetik, persekitaran dan gaya hidup untuk menawarkan penyelesaian yang lebih khusus untuk setiap individu.

Bagaimana Ujian Berfungsi

Ujian genomik biasanya ditawarkan sebagai panel gen yang disasarkan, bermula daripada analisis “titik panas” genetik (tapak mutasi yang mantap) kepada penjujukan gen penuh. Ujian biasanya dilakukan di makmal khusus yang diperakui di bawah Pindaan Penambahbaikan Makmal Klinikal (CLIA) 1988. Hari ini, terdapat lebih 500 makmal genetik yang diperakui CLIA di Amerika Syarikat.

Sebaik sahaja sampel diperoleh, ia biasanya mengambil masa antara satu hingga empat minggu untuk menerima keputusan. Bergantung pada keadaan yang dirawat, kaunselor genetik mungkin bersedia untuk membantu anda memahami batasan ujian dan maksud dan bukan keputusannya.

Penjujukan Generasi Seterusnya

Penjujukan generasi seterusnya (NGS) ialah alat utama untuk ujian genomik. Ia digunakan untuk mengenal pasti dan menilai urutan genetik berjuta-juta segmen DNA pendek yang dipanggil “membaca.” Bacaan kemudiannya dihimpunkan ke dalam urutan lengkap untuk menentukan variasi genetik (varian) yang ada dan maksudnya.

NGS sangat fleksibel dan boleh digunakan untuk menyusun hanya beberapa gen, seperti untuk panel kanser payudara keturunan, atau keseluruhan genom yang digunakan biasanya untuk tujuan penyelidikan untuk menyaring penyakit yang jarang berlaku.

Memandangkan kebanyakan varian mempunyai sedikit atau tiada kesan yang diketahui terhadap kesihatan manusia, ia akan ditapis untuk mengenal pasti beberapa yang bermakna dari segi perubatan. Varian ini kemudiannya akan dijaringkan pada skala lima mata antara:

1. Benign (tidak menyebabkan penyakit)
2. Berkemungkinan jinak
3. Tak pasti
4. Berkemungkinan patogenik (penyebab penyakit)
5. Patogenik

Walaupun kebanyakan makmal akan melaporkan penemuan patogenik dan kemungkinan patogenik, sesetengah juga akan menyertakan penemuan yang tidak pasti, mungkin jinak dan jinak juga. Tafsiran daripada ahli genetik bertauliah juga akan disertakan.

Keputusan Utama dan Menengah

Keputusan yang berkaitan secara langsung dengan keadaan yang disyaki dirujuk kepada keputusan utama, manakala keputusan yang bermakna dari segi perubatan tetapi tidak berkaitan dipanggil keputusan sekunder (atau sampingan).

Penemuan sekunder selalunya relevan dan mungkin mendedahkan risiko genetik seseorang terhadap penyakit masa depan, status pembawa atau penemuan farmakogenetik (cara badan anda memproses ubat tertentu). Dalam sesetengah kes, ujian juga boleh dilakukan ke atas ibu bapa anda untuk membantu mengenal pasti varian yang dikongsi dan yang de novo (tidak diwarisi).

Ujian Genomik dalam Kanser

Perkembangan ujian genomik berlaku lebih kurang seiring dengan peningkatan terapi kanser yang disasarkan. Apabila saintis mula memahami bagaimana varian genetik tertentu mengubah sel normal menjadi kanser, mereka dapat membangunkan ujian untuk menyaring varian tertentu dan membangunkan ubat untuk menyasarkan gen tersebut.

Walaupun ujian genetik boleh membantu mengenal pasti risiko kanser seseorang, ujian genomik membantu kami mengenal pasti penanda genetik yang dikaitkan dengan ciri penyakit tersebut. Ia membolehkan kita meramalkan kemungkinan tingkah laku tumor, termasuk berapa cepat ia akan berkembang dan kemungkinan besar ia metastasize.

Ini penting memandangkan sel-sel tumor terdedah kepada mutasi yang cepat. Walaupun satu varian genetik bertanggungjawab untuk kemunculan tumor, penyakit itu sendiri boleh mengambil banyak kursus yang berbeza, ada yang agresif dan yang lain tidak. Walaupun ujian genetik boleh membantu mengenal pasti keganasan, ujian genomik boleh mengenal pasti cara paling berkesan untuk merawatnya.

Selain itu, jika tumor tiba-tiba bermutasi, ujian genomik dapat mengesan sama ada mutasi itu menerima terapi yang disasarkan. Satu contoh sedemikian ialah ubat Nerlynx (neratinib) yang digunakan untuk menyasarkan dan merawat kanser payudara positif HER2 peringkat awal.

Perbandingan Ujian Genetik dan Genomik dalam Kanser Payudara

Ujian Genomik Rumah

Ujian genomik rumah telah pun menyusup ke dalam kehidupan seharian kita, sebahagian besarnya bermula dengan pengeluaran kit genetik rumah 23andMe terus kepada pengguna pada tahun 2007.

Walaupun beberapa ujian genetik rumah, seperti ujian AncestryDNA dan National Geographic Geno 2.0, direka bentuk semata-mata untuk mengesan keturunan seseorang, 23andMe menawarkan pengguna peluang untuk mengenal pasti risiko gangguan kesihatan genetik tertentu.

Ia adalah model perniagaan yang telah penuh dengan cabaran. Pada 2010, Pentadbiran Makanan dan Ubat-ubatan (FDA) AS mengarahkan 23andMe dan pengeluar lain ujian genetik rumah berkaitan kesihatan untuk menghentikan penjualan peranti tersebut, yang dianggap oleh pengawal selia sebagai “peranti perubatan” di bawah undang-undang persekutuan.

Pada April 2016, selepas bertahun-tahun berunding dengan FDA, 23andMe telah diberikan hak untuk mengeluarkan ujian Risiko Kesihatan Genetik Perkhidmatan Genom Peribadi mereka yang mampu memberikan maklumat tentang kecenderungan seseorang terhadap 10 penyakit berikut:

• Kekurangan antitrypsin Alpha-1 (gangguan genetik yang dikaitkan dengan penyakit paru-paru dan hati)
• Penyakit seliak
• Dystonia primer permulaan awal (gangguan pergerakan sukarela)
• Kekurangan faktor XI (gangguan pembekuan darah)

• Penyakit Gaucher jenis 1

• Kekurangan glukosa-6-fosfat dehidrogenase (gangguan sel darah merah)
• Hemokromatosis keturunan (gangguan kelebihan zat besi)
• Trombofilia keturunan (gangguan pembekuan darah)
• Penyakit Alzheimer lewat
• penyakit Parkinson

Ujian berasaskan air liur menawarkan tahap ketepatan yang sama seperti yang digunakan oleh penyedia penjagaan kesihatan.

Di sebalik kelebihan produk ini, masih terdapat kebimbangan di kalangan sesetengah penyokong mengenai potensi risiko diskriminasi sekiranya maklumat genetik dikongsi tanpa kebenaran pengguna. Ada yang menunjukkan fakta bahawa gergasi farmaseutikal GlaxoSmithKline (GSK) sudah pun menjadi pelabur dalam 23andMe dan merancang untuk menggunakan keputusan ujian lima juta lebih pelanggan untuk mereka bentuk ubat farmaseutikal baharu.

Untuk mengatasi kritikan itu, 23andMe menasihatkan FDA bahawa hasilnya akan “tidak dikenal pasti”, bermakna identiti dan maklumat pengguna tidak akan dikongsi dengan GSK.