VIII. Tanulási egység: A genomikai tesztek: a WES és a WGS

Szerzők: Molnár Viktor és Molnár Mária Judit

Jelen tananyag célja, hogy a teljes exom és teljes genom szekvenálások módszertanát, elemzésének lépéseit, az interpretáció legfontosabb elemeit és a klinikai hasznát ismertesse az olvasóval. A közeljövőben az várható, hogy ezek az újgenerációs technológiák fogják uralni a genetikai diagnosztikai tesztek világát, így fontosnak érezzük egy külön fejezetben ismertetni ezeket a diagnosztikai eszközöket.

A fejezet lehetőséget nyújt annak elsajátítására, hogy mikor érdemes teljes exom és genom szekvenálást kérni a klinikai diagnosztikában, melyek a technológia előnyei és korlátai, valamint, hogy milyen technikai feltételei vannak a vizsgálat laboratóriumi és az informatikai pilléreinek.

Bevezetés

A teljes exom szekvenálás (WES, whole exome sequencing) és a teljes genom szekvenálás (WGS, whole genome sequencing) olyan genomikai vizsgálatok, melyek a DNS bázissorrendjét teljes terjedelmében határozzák meg. Erre az újgenerációs szekvenálás (NGS, next generation sequencing) módszere képes.

Az NGS technológia a klinikai gyakorlatban a mendeli öröklésmenetet mutató, heterogén, összetett vagy éppen ismeretlen eredetű kórképek hátterében álló pontszerű genomi eltérések (pontmutációk és kisebb inzerciók-deléciók) feltárásában használható fel. A csíravonali és szomatikus variánsok mellett képet kapunk a kópiaszámváltozásokról (CNV, copy number variation; a WES esetében pl. egy vagy több exon kiesését okozó deléció) vagy akár fúziós génekről is.

Jelen fejezetben elsősorban a ritka örökletes, mendeli öröklésmenetet mutató, csíravonali mutációk átfogó megközelítéssel történő azonosítására irányuló genomszintű klinikai géntesztek kerülnek nagyító alá. Az akár több száz gént is felölelő multi-gén paneltesztek (röviden ebben a kontextusban: panelvizsgálatok) jóllehet csak a genom töredékéről adnak látképet, szoros rokonságot mutatnak a genomikai vizsgálatokkal, ezért szintén ebben a fejezetben kerülnek tárgyalásra. A szomatikus mutációk azonosításáról, amelyek elsősorban a daganatos megbetegedések klasszifikációját teszik lehetővé, meghatározva az optimális kezelést és prognózist, illetve akár a célzott molekuláris támadáspontra irányított terápia várható hatásosságának előrejelzését támogató géntesztekről külön fejezetben olvashatunk.

Keresési kulcsszavak: teljes exom, teljes genom, újgenerációs szekvenálás, génpanel, incidentális lelet,

Tanulási időszükséglet: Száz perc

A tananyag felépítése

Általános bevezetés

• VIII./1. A teljes exom szekvenálás

• VIII./2. Mikor gondoljon a klinikus diagnosztikus teljes exom szekvenálásra?

• VIII./3. Feladatok a teljes exom szekvenálás diagnosztikai alkalmazása előtt

• VIII./4. Szekvencia adatok előállíítása újgenerációs szekvenálással

  • VIII./4.1. Könyvtárkészítés

  • VIII./4.2. Klonális amplifikáció és a bázisok sorrendjének leolvasása

• VIII./5. Szekvencia adatok elemzése

  • VIII./5.1. Elsődleges elemzés: a rövid leolvasott szekvenciarészletek előkészítése

  • VIII./5.2. Másodlagos elemzés: illesztés a referenciára és az eltérések azonosítása

  • VIII./5.3. Harmadlagos elemzés: annotálás és szűrés

• VIII./6. Mérési adatok értelmezése: oki kapcsolat keresése a tünetek és a variánsok között

  • VIII./6.1. Az ismert kóroki variánsok azonosítása

  • VIII./6.2. Az ismeretlen variánsok jelentőségét jósló in silico megoldások

  • VIII./6.3. Variánsok tudásvezérelt szűrése

  • VIII./6.4. Virtuális panelvizsgálat

  • VIII./6.5. Öröklésmenet és zigozitás

  • VIII./6.6. Variánspriotizálók

• VIII./7. A leletek átadása, post-test tanácsadás

• VIII./8. A teljes exom szekvenálási vizsgálatok korlátai

• VIII./9. A klinikai célú genomszekvenálás

• VIII./10. Átfogó, genomi léptékű szekvenálási tesztek összehasonlítása
  
  

Irodalom