Секвениране на целия геном срещу генетично тестване: каква е разликата?

Изразът „генетично тестване“ обхваща изключително широк спектър от технологии — от потребителски комплекти за проучване на родословието, които анализират само част от процента от вашата ДНК, до клинично сериозно секвениране на целия геном, което анализира цялата ДНК. Това не са различни варианти на едно и също нещо. Става дума за коренно различни тестове, които дават отговор на коренно различни въпроси.

Да се разбере какво всъщност измерва всеки тест — и какво пропуска — е от съществено значение за всеки, който взема решения относно здравето си въз основа на генетична информация.

Какво всъщност показват генетичните тестове за потребители

ДНК тестовете за потребители, предлагани от компании като 23andMe, AncestryDNA и MyHeritage, използват технология, наречена генотипиране. Чипът за генотипиране чете предварително избран набор от известни генетични маркери — обикновено между 600 000 и 700 000 позиции във вашия геном. Това звучи като много, но вашият геном съдържа приблизително 6,4 милиарда базови двойки. Чипът за генотипиране чете по-малко от 0,01% от общата ви ДНК.

Този подход се справя добре с поставената му задача: идентифициране на често срещани варианти, свързани с етническия произход, определени характеристики и малък брой добре проучени заболявания. Той е бърз, евтин и достатъчен за сравняване на модели на популационно ниво.

Това, което генотипирането не може да направи, е да открие варианти, които не са били предварително подбрани за включване в чипа. Това включва:

• Редки варианти, засягащи по-малко от 1 % от населението
• Нови варианти, които досега не са били регистрирани в генетичните бази данни
• Структурни варианти — големи вмъквания, делеции или прегрупирания на ДНК
• Варианти в некодиращите участъци между гените, които все пак могат да повлияят на генната регулация
• Вариации в броя на копията, които променят броя на копията на даден ген, които притежавате

При вземането на клинични решения — особено при оценката на риска от наследствен рак, фармакогеномния отговор към лекарства или редките заболявания — тези пропуски са от съществено значение.

Какво представляват секвенираните данни от цялостното секвениране на генома

Секвенирането на целия геном (WGS) използва коренно различен подход. Вместо да проверява предварително подбрана списък с позиции, WGS чете целия ви геном — всички 6,4 милиарда базови двойки, всеки ген, всеки интрон, всеки регулаторен участък, всяка позиция между гените.

При 30-кратно покритие — стандартът, използван в клиничната диагностика — всяка позиция във вашия геном се отчита средно по 30 пъти. Тази излишност гарантира точност от 99,98% и позволява откриването на варианти, за които нито един целеви тест не е създаден да открива.

При типично секвениране на целия геном с 30-кратно покритие се идентифицират между 4,6 и 5 милиона варианта на човек. Това включва варианти на единични нуклеотиди (SNV), вмъквания и делеции (indels), вариации в броя на копията (CNV) и структурни варианти. Файлът с необработените данни — вашият пълен генетичен профил — е с размер от около 100 GB.

Клиничната разлика

Разликата между генотипизиране и секвениране на целия геном не е само техническа. Тя има преки клинични последствия:

• Диагностична ефективност: При пациенти с редки заболявания цялостното секвениране на генома (WGS) има диагностична ефективност от 25–50%, в сравнение с приблизително 10–15% при целевите панелни тестове и почти нулева ефективност при генотипирането за потребители.
• Покритие на BRCA: Тестовете за потребители проверяват няколко основни мутации на BRCA1/BRCA2. При WGS се секвенират целите гени, като се откриват хиляди възможни патогенни варианти.
• Фармакогеномика: Пълното секвениране на генома (WGS) позволява едновременното идентифициране на варианти във всички фармакогени, а не само в подгрупата, включена в генотипизиращия чип.
• Подготовка за бъдещето: Тъй като WGS заснема целия ви геном, вашите данни могат да бъдат преанализирани при откриването на нови връзки между варианти и заболявания — без да е необходимо да се прави нов тест.

А какво ще кажете за панелните клинични изследвания?

Между генотипирането за потребители и секвенирането на целия геном се намират клиничните панелни тестове (наричани още целеви генни панели или клинично секвениране на екзома). Те се назначават от лекари и се фокусират върху определен набор от гени, свързани с конкретно заболяване или категория — например, панел за наследствен рак може да включва секвениране на 50–100 гена, свързани с предразположение към рак.

Панелните тестове са клинично валидирани и широко използвани. Ограничението им е в обхвата: те изследват само гените, включени в панела. Ако вашият вариант се намира в ген, който не е включен в панела, той няма да бъде открит. Пациентите, които получават отрицателни резултати от панелен тест, все пак могат да са носители на клинично значими варианти, които биха били открити при секвениране на целия геном.

Освен това панелните тестове са предназначени за конкретен клиничен въпрос. Ако състоянието на здравето ви се промени — или ако искате да разберете генома си в различни области (сърдечна, неврологична, фармакогеномна, онкологична) — ще ви бъдат необходими няколко отделни панелни теста. Секвенирането на целия геном дава отговор на всички тези въпроси с един-единствен тест.

Предимството на дълготрайността

Може би най-подценяваната разлика е това, което се случва след теста. Резултатът от генотипирането на потребителя е статичен — той ви дава информация за маркерите, които са били проверени в деня, когато е бил разработен чипът. С напредъка на науката резултатите ви не се актуализират.

Данните от секвенирането на целия геном са готови. Тъй като целият Ви геном е бил прочетен, той може да бъде анализиран отново в сравнение с актуализирани бази данни, когато се публикуват нови връзки между варианти и заболявания. Dante Labs осигурява автоматично актуализиране на докладите чрез портала Genome Manager — което означава, че Вашите над 200 клинични доклада стават все по-ценни с течение на времето, а не обратното.

Това е основният аргумент в полза на еднократното, изчерпателно секвениране: вашият геном не се променя. Науката, която го интерпретира, обаче се променя. Пълният набор от данни ви гарантира, че ще се възползвате от всяко бъдещо откритие, без да се налага да правите нов тест.

Кой тест е подходящ за вас?

Отговорът зависи от това, какво се опитвате да научите:

• Произход и характеристики: Достатъчно е генотипизирането на потребителите.
• Конкретен клиничен въпрос при наблюдение от лекар: Целевият панел от тестове е подходящ, ако е предписан от Вашия лекар за конкретно заболяване.
• Цялостна генетична картина за настоящи и бъдещи решения, свързани със здравето: Секвенирането на целия геном предоставя пълен набор от данни — един тест, който обхваща всеки ген, всеки вариант, всяко заболяване, с възможност за повторен анализ през целия живот.

Научете повече за секвенирането на целия геном от Dante Labs →