Pengurutan generasi berikutnya (NGS)

Urutan generasi berikutnya (NGS) adalah cara untuk mengetahui urutan huruf dalam DNA atau RNA, materi genetik di dalam sel kita. DNA dan RNA terbuat dari empat huruf berbeda: A, C, G, dan T untuk DNA, dan A, C, G, dan U untuk RNA. Urutan huruf-huruf ini menentukan ciri-ciri yang dimiliki seseorang, seperti warna mata, golongan darah, atau risiko penyakit.

NGS bekerja dengan cara memecah DNA atau RNA menjadi beberapa bagian kecil dan membaca huruf pada setiap bagiannya. Kemudian, ia menggunakan komputer untuk menyatukan kembali potongan-potongan tersebut dan membandingkannya dengan urutan referensi. Dengan cara ini, dapat mengetahui perbedaan DNA atau RNA suatu sampel tertentu.

NGS digunakan dalam bidang patologi untuk membantu mendiagnosis dan mengobati penyakit yang disebabkan oleh perubahan DNA atau RNA. Misalnya, beberapa jenis kanker disebabkan oleh mutasi (perubahan kecil) atau penataan ulang (perubahan besar) pada DNA gen tertentu yang membuat sel tumbuh di luar kendali. Setelah memeriksa sampel jaringan di bawah mikroskop, ahli patologi mungkin melakukan NGS untuk mempersempit atau memastikan diagnosis. NGS sering dikombinasikan dengan jenis tes lain seperti imunohistokimia (IHC), hibridisasi in situ fluoresensi (FISH), atau aliran sitometri.

NGS juga dapat digunakan untuk memilih obat yang dapat menargetkan perubahan yang teridentifikasi pada tumor. Hal ini sering digambarkan sebagai pengobatan presisi karena membantu memberikan pengobatan yang tepat kepada pasien yang tepat pada waktu yang tepat. NGS juga dapat membantu mengetahui bagaimana respons seseorang terhadap obat berdasarkan DNA atau RNA yang dimilikinya. Misalnya, beberapa orang memiliki variasi DNA yang membuat mereka memetabolisme obat lebih cepat atau lebih lambat dibandingkan orang lain. Hal ini dapat memengaruhi seberapa baik obat tersebut bekerja atau seberapa besar kemungkinan obat tersebut menimbulkan efek samping. NGS dapat membantu mengidentifikasi variasi ini dan menyesuaikan dosis atau jenis obat. Hal ini disebut farmakogenetika atau farmakogenomik karena membantu mempersonalisasi terapi obat berdasarkan susunan genetik orang tersebut.

Apa saja perubahan genetik paling umum yang diuji melalui pengurutan generasi berikutnya?

NGS dapat digunakan untuk mencari ribuan perubahan genetik. Namun, saat ini, hanya sejumlah kecil gen yang dinilai secara umum.

Perubahan genetik yang biasa dinilai dengan NGS meliputi:

• EGFR, KRAS, BRAF, dan PIK3CA: Ini adalah gen yang terlibat dalam pertumbuhan dan pembelahan sel, dan dapat bermutasi atau diubah pada beberapa jenis kanker. Pengujian gen-gen ini dapat membantu mendiagnosis jenis dan stadium kanker, serta memandu pilihan pengobatan. Misalnya, beberapa obat dapat menargetkan kanker yang mengalami mutasi pada EGFR atau BRAF1.
• NTRK, ROS1, dan ALK: Ini adalah gen yang mengkode protein yang disebut reseptor tirosin kinase, yang juga terlibat dalam pertumbuhan dan pembelahan sel. Beberapa jenis kanker mengalami penataan ulang atau fusi gen ini dengan gen lain, yang dapat membuat sel tumbuh di luar kendali. Pengujian gen ini dapat membantu mengidentifikasi kanker yang dapat diobati dengan obat yang menghambat aktivitas reseptor ini.
• CFTR, PAH, GALT, dan HBB: Ini adalah gen yang berhubungan dengan kelainan bawaan yang mempengaruhi berbagai organ atau sistem dalam tubuh. Pengujian gen-gen ini dapat membantu mendiagnosis atau menyaring kelainan-kelainan ini, serta memberikan informasi tentang risiko menularkannya kepada anak-anak. Misalnya, CFTR adalah gen yang menyebabkan fibrosis kistik, penyakit yang menyerang paru-paru dan sistem pencernaan; PAH adalah gen yang menyebabkan fenilketonuria, penyakit yang mempengaruhi metabolisme asam amino yang disebut fenilalanin; GALT adalah gen yang menyebabkan galaktosemia, penyakit yang mempengaruhi metabolisme gula yang disebut galaktosa; dan HBB adalah gen penyebab anemia sel sabit, penyakit yang mempengaruhi bentuk dan fungsi sel darah merah.
• BRCA1 dan BRCA2: Ini adalah gen yang terlibat dalam perbaikan DNA dan perlindungan dari kerusakan. Mutasi atau perubahan pada gen tersebut dapat meningkatkan risiko terkena kanker payudara, ovarium, prostat, atau pankreas. Pengujian gen-gen ini dapat membantu mengidentifikasi orang-orang yang memiliki peluang lebih tinggi terkena kanker ini, serta memberikan pilihan untuk pencegahan atau deteksi dini.
• EWSR1, FUS, dan SS18: Ini adalah gen yang mengkode protein yang disebut faktor transkripsi, yang terlibat dalam pengaturan ekspresi gen. Beberapa sarkoma mengalami fusi atau penataan ulang gen ini dengan gen lain, yang dapat mempengaruhi diferensiasi dan perkembangan sel. Pengujian gen ini dapat membantu mengklasifikasikan jenis dan subtipe sarkoma.
• PDGFRA, PDGFRB, dan KIT: Ini adalah gen yang mengkode protein yang disebut reseptor faktor pertumbuhan turunan trombosit, yang juga terlibat dalam pertumbuhan dan pembelahan sel. Beberapa sarkoma mengalami mutasi atau amplifikasi gen-gen ini, yang dapat membuat sel lebih responsif terhadap sinyal pertumbuhan. Pengujian gen ini dapat membantu mengidentifikasi sarkoma yang dapat diobati dengan obat yang menghambat reseptor ini.