Sekvenovanie celého genómu verzus genetické testovanie: Aký je v tom rozdiel?

Výraz „genetické testovanie“ zahŕňa nesmierne širokú škálu technológií – od spotrebiteľských súprav na určenie pôvodu, ktoré analyzujú len zlomok percenta vašej DNA, až po klinické sekvenovanie celého genómu, ktoré analyzuje celú DNA. Nejde o rôzne verzie tej istej veci. Sú to zásadne odlišné testy, ktoré odpovedajú na zásadne odlišné otázky.

Pre každého, kto prijíma rozhodnutia týkajúce sa svojho zdravia na základe genetických informácií, je nevyhnutné pochopiť, čo konkrétne každý test meria – a čo mu uniká.

Čo vlastne odhaľujú genetické testy pre spotrebiteľov

Spotrebiteľské DNA testy od spoločností ako 23andMe, AncestryDNA a MyHeritage využívajú technológiu nazývanú genotypizácia. Genotypizačný čip číta vopred vybranú sadu známych genetických markerov — zvyčajne medzi 600 000 a 700 000 pozíciami vo vašom genóme. Znie to ako veľa, ale váš genóm obsahuje približne 6,4 miliardy bázových párov. Genotypizačný čip číta menej ako 0,01 % vašej celkovej DNA.

Tento prístup sa osvedčil pri plnení svojho účelu: identifikácii bežných variantov spojených s pôvodom, určitými vlastnosťami a malým počtom dobre preskúmaných zdravotných stavov. Je rýchly, nenáročný na náklady a vystačí na porovnávanie vzorov na úrovni populácie.

Genotypizácia nedokáže zistiť varianty, ktoré neboli vopred vybrané na zaradenie do čipu. Medzi ne patria:

Zriedkavé varianty, ktoré postihujú menej ako 1 % populácie
Nové varianty, ktoré doteraz neboli zaradené do genetických databáz
Štrukturálne varianty – rozsiahle inzercie, delécie alebo prestavby DNA
Varianty v nekódujúcich oblastiach medzi génmi, ktoré môžu aj tak ovplyvňovať reguláciu génov
Variácie v počte kópií, ktoré ovplyvňujú to, koľko kópií daného génu máte

Pri klinickom rozhodovaní – najmä pri posudzovaní rizika dedičného rakovinového ochorenia, farmakogenomickej reakcie na lieky alebo zriedkavých ochorení – majú tieto „slepé miesta“ veľký význam.

Čo znamenajú údaje zo sekvenovania celého genómu

Sekvenovanie celého genómu (WGS) využíva zásadne odlišný prístup. Namiesto kontroly vopred vybraného zoznamu pozícií WGS prečíta celý váš genóm – všetkých 6,4 miliardy bázových párov, každý gén, každý intrón, každú regulačnú oblasť, každú pozíciu medzi génmi.

Pri 30-násobnom pokrytie – štandarde používanom v klinickej diagnostike – sa každá pozícia vo vašom genóme prečíta v priemere 30-krát. Táto redundancia zaručuje 99,98 % presnosť a umožňuje detekciu variantov, na ktorých zistenie nebol navrhnutý žiadny cielený test.

Pri typovom sekvenovaní celého genómu s 30-násobným pokrytím sa u jedného jedinca identifikuje 4,6 až 5 miliónov variácií. To zahŕňa variácie jedného nukleotidu (SNV), inzercie a delécie (indely), variácie počtu kópií (CNV) a štrukturálne variácie. Súbor surových údajov – váš kompletný genetický záznam – má veľkosť približne 100 GB.

Klinický rozdiel

Rozdiel medzi genotypizáciou a sekvenovaním celého genómu nie je len technický. Má priame klinické dôsledky:

Diagnostická úspešnosť: U pacientov so zriedkavými ochoreniami dosahuje WGS diagnostickú úspešnosť 25–50 %, čo je v porovnaní s približne 10–15 % v prípade cielených panelových testov a takmer nulovou úspešnosťou pri genotypizácii pre širokú verejnosť.
Pokrytie génov BRCA: Spotrebiteľské testy skúmajú niekoľko zakladateľských mutácií génov BRCA1 a BRCA2. Metóda WGS sekvencuje celé gény a odhaľuje tisíce možných patogénnych variantov.
Farmakogenomika: Metóda WGS dokáže identifikovať varianty vo všetkých farmakogénoch súčasne, nielen v tej časti, ktorá je zahrnutá v genotypizačnom čipe.
Príprava na budúcnosť: Vďaka tomu, že WGS zachytáva váš kompletný genóm, je možné vaše údaje znova analyzovať v prípade, že sa objavia nové súvislosti medzi variantmi a ochoreniami – bez nutnosti podstúpiť nový test.

A čo klinické panelové testy?

Medzi genotypizáciou pre širokú verejnosť a sekvenovaním celého genómu existujú klinické panelové testy (nazývané aj cielené génové panely alebo klinické sekvenovanie exómu). Tieto testy objednávajú lekári a zameriavajú sa na definovaný súbor génov relevantných pre konkrétne ochorenie alebo skupinu ochorení – napríklad panel pre dedičný rakovinu môže zahŕňať sekvenovanie 50 až 100 génov spojených s predispozíciou na rakovinu.

Panelové testy sú klinicky overené a široko používané. Ich obmedzením je rozsah: skúmajú iba gény zahrnuté v paneli. Ak sa vaša varianta nachádza v géne, ktorý nie je súčasťou panelu, nebude zistená. Pacienti, ktorí dostanú negatívne výsledky panelového testu, môžu aj tak byť nositeľmi klinicky významných variantov, ktoré by odhalilo sekvenovanie celého genómu.

Okrem toho sú panelové testy určené na riešenie konkrétnej klinickej otázky. Ak sa zmení váš zdravotný stav — alebo ak chcete získať prehľad o svojom genóme v rôznych oblastiach (kardiologická, neurologická, farmakogenomická, onkologická) — budete potrebovať viacero samostatných panelových testov. Sekvenovanie celého genómu odpovie na všetky tieto otázky prostredníctvom jediného testu.

Výhoda trvalej povahy

Snáď najviac podceňovaným rozdielom je to, čo sa deje po vykonaní testu. Výsledok genotypizácie spotrebiteľa je statický – poskytuje informácie o markéroch, ktoré boli skontrolované v deň, keď bol čip navrhnutý. Aj keď veda pokračuje v pokroku, vaše výsledky sa neaktualizujú.

Údaje zo sekvenovania celého genómu sú kompletné. Keďže bol prečítaný celý váš genóm, je možné ho opätovne analyzovať na základe aktualizovaných databáz, keď sa zverejnia nové súvislosti medzi variantmi a ochoreniami. Spoločnosť Dante Labs poskytuje automatické aktualizácie správ prostredníctvom portálu Genome Manager – čo znamená, že vaša viac ako 200 klinických správ bude v priebehu času na hodnote len pribúdať, nie ubúdať.

Toto je hlavný argument v prospech jednorazového komplexného sekvenovania: váš genóm sa nemení. Mení sa však veda, ktorá ho interpretuje. Kompletný súbor údajov vám zaručuje, že budete môcť ťažiť z každého budúceho objavu bez toho, aby ste museli podstúpiť nové vyšetrenie.

Ktorý test je pre vás ten pravý?

Odpoveď závisí od toho, čo sa snažíte naučiť:

Pôvod a vlastnosti: Na účely genotypizácie spotrebiteľov to postačuje.
Konkrétna klinická otázka pod dohľadom lekára: Cielený panelový test je vhodný, ak ho nariadi váš lekár v súvislosti s konkrétnym ochorením.
Komplexný genetický obraz pre súčasné aj budúce rozhodnutia týkajúce sa zdravia: Sekvenovanie celého genómu poskytuje kompletný súbor údajov – jeden test, ktorý pokrýva každý gén, každú variantu, každé ochorenie, vrátane možnosti opakovanej analýzy počas celého života.

Zistite viac o sekvenovaní celého genómu od spoločnosti Dante Labs →