Nästa generations sekvensering (NGS)

Nästa generations sekvensering (NGS) är ett sätt att ta reda på ordningen på bokstäverna i DNA eller RNA, det genetiska materialet inuti våra celler. DNA och RNA består av fyra olika bokstäver: A, C, G och T för DNA och A, C, G och U för RNA. Ordningen på dessa bokstäver avgör vilka egenskaper en person har, såsom ögonfärg, blodgrupp eller sjukdomsrisk.

NGS fungerar genom att bryta upp DNA eller RNA i många små bitar och läsa bokstäverna på varje bit. Sedan använder den en dator för att sätta ihop bitarna igen och jämföra dem med en referenssekvens. På så sätt kan den ta reda på vad som är annorlunda med DNA eller RNA i ett visst prov.

NGS används inom patologi för att hjälpa till att diagnostisera och behandla sjukdomar som orsakas av förändringar i DNA eller RNA. Till exempel orsakas vissa cancerformer av mutationer (små förändringar) eller omarrangemang (stora förändringar) i DNA från vissa gener som gör att cellerna växer utom kontroll. Efter att ha undersökt ett vävnadsprov under mikroskopet kan en patolog utföra NGS för att begränsa eller bekräfta diagnosen. NGS kombineras ofta med andra typer av tester som t.ex immunhistokemi (IHC), fluorescens in situ hybridisering (FISH), eller flödescytometri.

NGS kan också användas för att välja läkemedel som kan rikta in sig på de förändringar som identifieras i tumören. Detta beskrivs ofta som precisionsmedicin eftersom det hjälper till att ge rätt behandling till rätt patient vid rätt tidpunkt. NGS kan också hjälpa till att ta reda på hur en person reagerar på droger baserat på deras DNA eller RNA. Till exempel har vissa människor variationer i sitt DNA som gör att de metaboliserar läkemedel snabbare eller långsammare än andra. Detta kan påverka hur väl läkemedlen fungerar eller hur sannolikt det är att de orsakar biverkningar. NGS kan hjälpa till att identifiera dessa variationer och justera dosen eller typen av läkemedel därefter. Detta kallas farmakogenetik eller farmakogenomik eftersom det hjälper till att anpassa läkemedelsbehandlingen baserat på personens genetiska sammansättning.

Vilka är några av de vanligaste genetiska förändringarna som testas för av nästa generations sekvensering?

NGS kan användas för att leta efter tusentals genetiska förändringar. Men för närvarande är det bara ett litet antal gener som vanligtvis bedöms.

Genetiska förändringar som vanligtvis bedöms av NGS inkluderar:

• EGFR, KRAS, BRAF och PIK3CA: Dessa är gener som är involverade i celltillväxt och delning, och de kan muteras eller förändras i vissa cancerformer. Testning för dessa gener kan hjälpa till att diagnostisera typen och stadiet av cancer, samt vägleda valet av behandling. Till exempel kan vissa läkemedel riktas mot cancer som har mutationer i EGFR eller BRAF1.
• NTRK, ROS1 och ALK: Dessa är gener som kodar för proteiner som kallas tyrosinkinasreceptorer, som också är involverade i celltillväxt och celldelning. Vissa cancerformer har omarrangemang eller fusioner av dessa gener med andra gener, vilket kan få cellerna att växa utom kontroll. Att testa för dessa gener kan hjälpa till att identifiera cancer som kan behandlas med läkemedel som blockerar aktiviteten hos dessa receptorer.
• CFTR, PAH, GALT och HBB: Dessa är gener som är associerade med ärftliga sjukdomar som påverkar olika organ eller system i kroppen. Tester för dessa gener kan hjälpa till att diagnostisera eller screena för dessa störningar, samt ge information om risken att överföra dem till barn. Till exempel är CFTR genen som orsakar cystisk fibros, en sjukdom som påverkar lungorna och matsmältningssystemet; PAH är genen som orsakar fenylketonuri, en sjukdom som påverkar metabolismen av en aminosyra som kallas fenylalanin; GALT är genen som orsakar galaktosemi, en sjukdom som påverkar metabolismen av ett socker som kallas galaktos; och HBB är genen som orsakar sicklecellanemi, en sjukdom som påverkar formen och funktionen hos röda blodkroppar.
• BRCA1 och BRCA2: Dessa är gener som är involverade i DNA-reparation och skydd mot skador. Mutationer eller förändringar i dessa gener kan öka risken för att utveckla bröst-, äggstockscancer, prostatacancer eller pankreascancer. Att testa för dessa gener kan hjälpa till att identifiera personer som har en högre chans att utveckla dessa cancerformer, samt ge alternativ för förebyggande eller tidig upptäckt.
• EWSR1, FUS och SS18: Dessa är gener som kodar för proteiner som kallas transkriptionsfaktorer, som är involverade i att reglera genuttryck. Några sarkom har fusioner eller omarrangemang av dessa gener med andra gener, vilket kan påverka differentieringen och utvecklingen av cellerna. Testning för dessa gener kan hjälpa till att klassificera typen och undertypen av sarkom.
• PDGFRA, PDGFRB och KIT: Dessa är gener som kodar för proteiner som kallas blodplättshärledda tillväxtfaktorreceptorer, som också är involverade i celltillväxt och -delning. Några sarkom har mutationer eller förstärkningar av dessa gener, vilket kan göra cellerna mer känsliga för tillväxtsignaler. Att testa för dessa gener kan hjälpa till att identifiera sarkom som kan behandlas med läkemedel som hämmar dessa receptorer.