Yeni nesil sıralama (NGS)

Yeni nesil dizileme (NGS), hücrelerimizdeki genetik materyal olan DNA veya RNA'daki harflerin sırasını bulmanın bir yoludur. DNA ve RNA dört farklı harften oluşur: DNA için A, C, G ve T, RNA için A, C, G ve U. Bu harflerin sırası, kişinin göz rengi, kan grubu veya hastalık riski gibi hangi özelliklere sahip olduğunu belirler.

NGS, DNA veya RNA'yı birçok küçük parçaya bölerek ve her parçanın üzerindeki harfleri okuyarak çalışır. Daha sonra parçaları tekrar bir araya getirmek ve bunları bir referans dizisiyle karşılaştırmak için bir bilgisayar kullanıyor. Bu şekilde belirli bir numunenin DNA veya RNA'sında neyin farklı olduğunu bulabilir.

NGS, patolojide DNA veya RNA'daki değişikliklerin neden olduğu hastalıkların teşhis ve tedavisine yardımcı olmak için kullanılır. Örneğin bazı kanserlere, hücrelerin kontrolden çıkmasına neden olan belirli genlerin DNA'sındaki mutasyonlar (küçük değişiklikler) veya yeniden düzenlemeler (büyük değişiklikler) neden olur. Bir doku örneğini mikroskop altında inceledikten sonra patolog, tanıyı daraltmak veya doğrulamak için NGS yapabilir. NGS genellikle aşağıdaki gibi diğer test türleriyle birleştirilir: immünohistokimya (IHC), floresan in situ hibridizasyon (FISH)ya da akış sitometrisi.

NGS ayrıca tümörde tanımlanan değişiklikleri hedef alabilecek ilaçları seçmek için de kullanılabilir. Bu genellikle hassas tıp olarak tanımlanır çünkü doğru hastaya doğru zamanda doğru tedaviyi sağlamaya yardımcı olur. NGS ayrıca bir kişinin DNA veya RNA'sına dayanarak ilaçlara nasıl tepki verdiğini bulmaya da yardımcı olabilir. Örneğin, bazı insanların DNA'larında, ilaçları diğerlerinden daha hızlı veya daha yavaş metabolize etmelerini sağlayan farklılıklar vardır. Bu, ilaçların ne kadar iyi çalıştığını veya yan etkilere neden olma olasılığını etkileyebilir. NGS, bu varyasyonları tanımlamaya ve ilacın dozunu veya türünü buna göre ayarlamaya yardımcı olabilir. Buna farmakogenetik veya farmakogenomik denir çünkü ilaç tedavisinin kişinin genetik yapısına göre kişiselleştirilmesine yardımcı olur.

Yeni nesil dizilemeyle test edilen en yaygın genetik değişikliklerden bazıları nelerdir?

NGS binlerce genetik değişikliği aramak için kullanılabilir. Ancak şu anda yalnızca az sayıda gen yaygın olarak değerlendirilmektedir.

NGS tarafından yaygın olarak değerlendirilen genetik değişiklikler şunları içerir:

• EGFR, KRAS, BRAF ve PIK3CA: Bunlar hücre büyümesi ve bölünmesinde rol oynayan genlerdir ve bazı kanserlerde mutasyona uğrayabilir veya değiştirilebilir. Bu genlerin test edilmesi, kanserin türü ve evresinin teşhis edilmesine yardımcı olabileceği gibi tedavi seçimine de rehberlik edebilir. Örneğin bazı ilaçlar EGFR veya BRAF1'de mutasyon bulunan kanserleri hedefleyebilir.
• NTRK, ROS1 ve ALK: Bunlar, hücre büyümesi ve bölünmesinde de görev alan, tirozin kinaz reseptörleri adı verilen proteinleri kodlayan genlerdir. Bazı kanserlerde bu genlerin diğer genlerle yeniden düzenlenmesi veya füzyonu vardır, bu da hücrelerin kontrolden çıkmasına neden olabilir. Bu genlerin test edilmesi, bu reseptörlerin aktivitesini bloke eden ilaçlarla tedavi edilebilecek kanserlerin belirlenmesine yardımcı olabilir.
• CFTR, PAH, GALT ve HBB: Bunlar vücuttaki farklı organları veya sistemleri etkileyen kalıtsal bozukluklarla ilişkili genlerdir. Bu genlerin test edilmesi, bu bozuklukların teşhis edilmesine veya taranmasına yardımcı olabileceği gibi, bunların çocuklara geçme riski hakkında da bilgi sağlayabilir. Örneğin CFTR, akciğerleri ve sindirim sistemini etkileyen bir hastalık olan kistik fibrozise neden olan gendir; PAH, fenilalanin adı verilen bir amino asidin metabolizmasını etkileyen bir hastalık olan fenilketonüriye neden olan gendir; GALT, galaktoz adı verilen bir şekerin metabolizmasını etkileyen bir hastalık olan galaktozemiye neden olan gendir; ve HBB, kırmızı kan hücrelerinin şeklini ve işlevini etkileyen bir hastalık olan orak hücre anemisine neden olan gendir.
• BRCA1 ve BRCA2: Bunlar DNA onarımında ve hasardan korunmada rol oynayan genlerdir. Bu genlerdeki mutasyonlar veya değişiklikler meme, yumurtalık, prostat veya pankreas kanserine yakalanma riskini artırabilir. Bu genlerin test edilmesi, bu kanserlere yakalanma olasılığı daha yüksek olan kişilerin belirlenmesine yardımcı olabileceği gibi, önleme veya erken teşhis için seçenekler de sunabilir.
• EWSR1, FUS ve SS18: Bunlar, gen ifadesinin düzenlenmesinde rol oynayan, transkripsiyon faktörleri adı verilen proteinleri kodlayan genlerdir. Bazı sarkomlar Bu genlerin diğer genlerle füzyonları veya yeniden düzenlemeleri vardır, bu da hücrelerin farklılaşmasını ve gelişimini etkileyebilir. Bu genlerin test edilmesi sarkomun tipini ve alt tipini sınıflandırmaya yardımcı olabilir.
• PDGFRA, PDGFRB ve KIT: Bunlar, hücre büyümesi ve bölünmesinde de görev alan, trombosit türevi büyüme faktörü reseptörleri adı verilen proteinleri kodlayan genlerdir. Bazı sarkomlar Bu genlerde mutasyonlar veya amplifikasyonlar vardır, bu da hücreleri büyüme sinyallerine daha duyarlı hale getirebilir. Bu genlerin test edilmesi, bu reseptörleri inhibe eden ilaçlarla tedavi edilebilecek sarkomların belirlenmesine yardımcı olabilir.