Sekvenciranje sljedeće generacije (NGS)

Sekvenciranje sljedeće generacije (NGS) način je otkrivanja redoslijeda slova u DNK ili RNK, genetskom materijalu unutar naših stanica. DNK i RNK sastoje se od četiri različita slova: A, C, G i T za DNK i A, C, G i U za RNK. Redoslijed ovih slova određuje koje osobine osoba ima, poput boje očiju, krvne grupe ili rizika od bolesti.

NGS funkcionira tako da razbija DNK ili RNK na mnogo malih dijelova i čita slova na svakom komadu. Zatim koristi računalo da ponovno sastavi dijelove i usporedi ih s referentnim nizom. Na taj način može otkriti što je različito u DNK ili RNK određenog uzorka.

NGS se koristi u patologiji kao pomoć u dijagnosticiranju i liječenju bolesti koje su uzrokovane promjenama u DNA ili RNA. Na primjer, neke vrste raka uzrokuju mutacije (male promjene) ili preraspodjele (velike promjene) u DNK određenih gena koji čine stanice nekontroliranim rastom. Nakon pregleda uzorka tkiva pod mikroskopom, patolog može izvesti NGS kako bi suzio ili potvrdio dijagnozu. NGS se često kombinira s drugim vrstama testova kao što su imunohistokemija (IHC), fluorescencijska in situ hibridizacija (FISH), ili protočna citometrija.

NGS se također može koristiti za odabir lijekova koji mogu ciljano utjecati na promjene identificirane u tumoru. To se često opisuje kao precizna medicina jer pomaže pružiti pravo liječenje pravom pacijentu u pravo vrijeme. NGS također može pomoći saznati kako osoba reagira na lijekove na temelju njihove DNK ili RNK. Na primjer, neki ljudi imaju varijacije u svojoj DNK zbog kojih metaboliziraju lijekove brže ili sporije od drugih. To može utjecati na to koliko dobro lijekovi djeluju ili koliko je vjerojatno da će izazvati nuspojave. NGS može pomoći identificirati te varijacije i prilagoditi dozu ili vrstu lijeka u skladu s tim. To se naziva farmakogenetika ili farmakogenomika jer pomaže personalizirati terapiju lijekovima na temelju genetske strukture osobe.

Koje su neke od najčešćih genetskih promjena testiranih sekvenciranjem sljedeće generacije?

NGS se može koristiti za traženje tisuća genetskih promjena. Međutim, trenutno se obično procjenjuje samo mali broj gena.

Genetske promjene koje obično procjenjuje NGS uključuju:

• EGFR, KRAS, BRAF i PIK3CA: To su geni koji su uključeni u rast i diobu stanica, a mogu se mutirati ili promijeniti kod nekih vrsta raka. Testiranje ovih gena može pomoći u dijagnosticiranju vrste i stadija raka, kao i usmjeriti izbor liječenja. Na primjer, neki lijekovi mogu ciljati na karcinome koji imaju mutacije u EGFR ili BRAF1.
• NTRK, ROS1 i ALK: Ovo su geni koji kodiraju proteine ​​koji se nazivaju receptori tirozin kinaze, a koji su također uključeni u rast i diobu stanica. Neki oblici raka imaju preraspodjelu ili fuziju ovih gena s drugim genima, što može dovesti do nekontroliranog rasta stanica. Testiranje ovih gena može pomoći u identificiranju karcinoma koji se mogu liječiti lijekovima koji blokiraju aktivnost ovih receptora.
• CFTR, PAH, GALT i HBB: To su geni koji su povezani s nasljednim poremećajima koji utječu na različite organe ili sustave u tijelu. Testiranje ovih gena može pomoći u dijagnosticiranju ili probiru ovih poremećaja, kao i pružiti informacije o riziku od njihovog prenošenja na djecu. Na primjer, CFTR je gen koji uzrokuje cističnu fibrozu, bolest koja zahvaća pluća i probavni sustav; PAH je gen koji uzrokuje fenilketonuriju, bolest koja utječe na metabolizam aminokiseline koja se zove fenilalanin; GALT je gen koji uzrokuje galaktozemiju, bolest koja utječe na metabolizam šećera koji se zove galaktoza; a HBB je gen koji uzrokuje anemiju srpastih stanica, bolest koja utječe na oblik i funkciju crvenih krvnih stanica.
• BRCA1 i BRCA2: To su geni koji su uključeni u popravak DNK i zaštitu od oštećenja. Mutacije ili promjene u tim genima mogu povećati rizik od razvoja raka dojke, jajnika, prostate ili gušterače. Testiranje ovih gena može pomoći u identificiranju ljudi koji imaju veće izglede za razvoj ovih vrsta raka, kao i pružiti mogućnosti za prevenciju ili rano otkrivanje.
• EWSR1, FUS i SS18: Ovo su geni koji kodiraju proteine ​​koji se nazivaju transkripcijski faktori, a koji su uključeni u regulaciju ekspresije gena. Neki sarkomi imaju fuzije ili preraspodjele ovih gena s drugim genima, što može utjecati na diferencijaciju i razvoj stanica. Testiranje ovih gena može pomoći u klasifikaciji tipa i podtipa sarkoma.
• PDGFRA, PDGFRB i KIT: Ovo su geni koji kodiraju proteine ​​koji se nazivaju receptori faktora rasta koji potječu od trombocita, a koji su također uključeni u rast i diobu stanica. Neki sarkomi imaju mutacije ili amplifikacije ovih gena, što može učiniti stanice osjetljivijima na signale rasta. Testiranje ovih gena može pomoći u identificiranju sarkoma koji se mogu liječiti lijekovima koji inhibiraju te receptore.