Következő generációs szekvenálás (NGS)

A következő generációs szekvenálás (NGS) egy módja annak, hogy megtudjuk a betűk sorrendjét a DNS-ben vagy az RNS-ben, a sejtjeinkben lévő genetikai anyagban. A DNS és az RNS négy különböző betűből áll: A, C, G és T a DNS, és A, C, G és U az RNS számára. A betűk sorrendje határozza meg, hogy egy személy milyen tulajdonságokkal rendelkezik, mint például a szemszín, a vércsoport vagy a betegség kockázata.

Az NGS úgy működik, hogy a DNS-t vagy az RNS-t sok kis darabra bontja, és minden egyes darabon leolvassa a betűket. Ezután számítógép segítségével újra összerakja a darabokat, és összehasonlítja őket egy referenciasorozattal. Így megtudhatja, mi a különbség egy adott minta DNS-ében vagy RNS-ében.

Az NGS-t a patológiában használják olyan betegségek diagnosztizálására és kezelésére, amelyeket a DNS vagy RNS változásai okoznak. Például egyes rákos megbetegedéseket bizonyos gének DNS-ében bekövetkező mutációk (kis változások) vagy átrendeződései (nagy változások) okoznak, amelyek miatt a sejtek kontrollon kívül növekednek. A szövetminta mikroszkóp alatti vizsgálata után a patológus NGS-t végezhet a diagnózis szűkítése vagy megerősítése érdekében. Az NGS-t gyakran kombinálják más típusú tesztekkel, mint pl immunhisztokémia (IHC), fluoreszcens in situ hibridizáció (FISH)vagy áramlási citometria.

Az NGS segítségével olyan gyógyszerek is kiválaszthatók, amelyek a daganatban azonosított változásokat célozhatják. Ezt gyakran precíziós gyógyszernek nevezik, mert segít a megfelelő kezelésben a megfelelő beteg számára a megfelelő időben. Az NGS abban is segíthet kideríteni, hogy egy személy DNS-e vagy RNS-e alapján hogyan reagál a gyógyszerekre. Például néhány ember DNS-ében olyan eltérések vannak, amelyek miatt gyorsabban vagy lassabban metabolizálják a gyógyszereket, mint mások. Ez befolyásolhatja a gyógyszerek hatását, vagy annak valószínűségét, hogy mellékhatásokat okoznak. Az NGS segíthet azonosítani ezeket a változatokat, és ennek megfelelően módosítani a dózist vagy a gyógyszer típusát. Ezt farmakogenetikának vagy farmakogenomikának nevezik, mert segít személyre szabni a gyógyszeres terápiát a személy genetikai felépítése alapján.

Melyek azok a leggyakoribb genetikai változások, amelyeket a következő generációs szekvenálás vizsgált?

Az NGS segítségével több ezer genetikai változást lehet keresni. Jelenleg azonban csak kis számú gént értékelnek általánosan.

Az NGS által általában értékelt genetikai változások a következők:

• EGFR, KRAS, BRAF és PIK3CA: Ezek olyan gének, amelyek részt vesznek a sejtnövekedésben és -osztódásban, és bizonyos rákos megbetegedések esetén mutálódhatnak vagy megváltozhatnak. Ezeknek a géneknek a tesztelése segíthet a rák típusának és stádiumának diagnosztizálásában, valamint a kezelés kiválasztásában. Például egyes gyógyszerek olyan rákot is megcélozhatnak, amelyeknek mutációi vannak az EGFR-ben vagy a BRAF1-ben.
• NTRK, ROS1 és ALK: Ezek olyan gének, amelyek tirozin kináz receptoroknak nevezett fehérjéket kódolnak, amelyek szintén részt vesznek a sejtnövekedésben és osztódásban. Egyes rákos megbetegedések esetén ezek a gének átrendeződnek vagy összeolvadnak más génekkel, ami a sejtek kontrollálatlan növekedését eredményezheti. E gének tesztelése segíthet azonosítani azokat a rákos megbetegedéseket, amelyek e receptorok aktivitását blokkoló gyógyszerekkel kezelhetők.
• CFTR, PAH, GALT és HBB: Ezek olyan gének, amelyek a test különböző szerveit vagy rendszereit érintő, öröklött rendellenességekhez kapcsolódnak. Ezeknek a géneknek a tesztelése segíthet ezeknek a rendellenességeknek a diagnosztizálásában vagy kiszűrésében, valamint információkat szolgáltathat a gyermekekre való átvitel kockázatáról. Például a CFTR az a gén, amely cisztás fibrózist, a tüdőt és az emésztőrendszert érintő betegséget okoz; A PAH az a gén, amely fenilketonuriát okoz, egy olyan betegséget, amely a fenilalanin nevű aminosav anyagcseréjét befolyásolja; A GALT a galaktosémiát okozó gén, egy olyan betegség, amely befolyásolja a galaktóz nevű cukor anyagcseréjét; a HBB pedig az a gén, amely sarlósejtes vérszegénységet okoz, egy olyan betegséget, amely befolyásolja a vörösvértestek alakját és működését.
• BRCA1 és BRCA2: Ezek olyan gének, amelyek részt vesznek a DNS helyreállításában és a károsodástól való védelemben. E gének mutációi vagy változásai növelhetik a mell-, petefészek-, prosztata- vagy hasnyálmirigyrák kialakulásának kockázatát. Ezeknek a géneknek a tesztelése segíthet azonosítani azokat az embereket, akiknél nagyobb az esély ezeknek a rákos megbetegedéseknek a kialakulására, valamint lehetőséget kínál a megelőzésre vagy a korai felismerésre.
• EWSR1, FUS és SS18: Ezek olyan gének, amelyek transzkripciós faktoroknak nevezett fehérjéket kódolnak, amelyek a génexpresszió szabályozásában vesznek részt. Néhány szarkómák ezeknek a géneknek más génekkel való fúziója vagy átrendeződése, ami befolyásolhatja a sejtek differenciálódását és fejlődését. E gének tesztelése segíthet a szarkóma típusának és altípusának osztályozásában.
• PDGFRA, PDGFRB és KIT: Ezek olyan gének, amelyek a vérlemezkéből származó növekedési faktor receptoroknak nevezett fehérjéket kódolják, amelyek szintén részt vesznek a sejtnövekedésben és -osztódásban. Néhány szarkómák ezeknek a géneknek mutációi vagy amplifikációi vannak, ami a sejteket jobban reagálhatja a növekedési jelekre. E gének tesztelése segíthet azonosítani azokat a szarkómákat, amelyek ezeket a receptorokat gátló gyógyszerekkel kezelhetők.