Nove metode

autor: Prof. dr S. Jančić

Za rijetke bolesti, koje su čak i za vrhunske ljekare izazov, pomaže NGS metod – genetsko istraživanje koje može otkriti porijeklo i način nasljeđivanja bolesti

Sekvenciranje nove generacije (engl. Next Generation Sequencing – NGS), ujedno poznato kao masovno paralelno ili duboko sekvenciranje, predstavlja revolucionarnu tehnologiju sekvenciranja DNK čija je primjena postala nezamjenjiva u svim aspektima izučavanja genoma čovjeka. Kolika je analitička moć ove tehnologije, kao i važnost njene primjene u kliničkoj praksi, opisuje činjenica da je prethodnim tehnologijama korištenim u “Projektu genoma čovjeka”, bilo potrebno više od decenije za kompletiranje jednog genoma. Korištenjem NGS-a, čitav ljudski genom može biti sekvenciran u toku jednog dana, a samim tim i hitno dostupne genetički važne informacije. 

Mnogo brže i preciznije

Koncept koji stoji iza NGS tehnologije je sličan prethodnim metodama sekvenciranja kojima se kroz cikluse sinteze DNK detektuje redoslijed fluorescentno obilježenih nukleotida. Ključna razlika je u tome što umjesto sekvenciranja jednog fragmenta DNK, NGS ovaj proces obavlja na milionima fragmenata paralelno. Budući da se svaka pozicija u sekvenci DNK očita stotinama pa čak i hiljadama puta, NGS karakteriše visoka preciznost očitane sekvence. Samim tim, ova tehnologija je pogodna kako za analizu nasljedne osnove prisutne u svim ćelijama organizma, tako i za otkrivanje mutacija koje mogu postojati u samo malom broju ćelija u uzorku tkiva.

U dijagnostičkoj praksi se, kao veoma efikasna metoda, koristi analiza protein kodirajućih regiona DNK, tj. egzoma. Budući da egzom čini 1% genoma čoveka, ovaj pristup pored opravdanosti u mnogim slučajevima, karakteriše i finansijska racionalnost. Također, postoje fokusirani paneli gena, dizajnirani prema difrencijalno dijagnostičkim potrebama. Posebno je u praktičnoj primjeni afirmisan panel koji sadrži egzone preko 6.000 gena, direktno povezanih sa kliničkim fenotipovima. Ovaj panel poznat je kao “klinički egzom”, što jasno govori o njegovom značaju za kliničku medicinu.

Dijagnostika retkih bolesti

NGS tehnologija se pokazala kao veoma efikasna u dijagnostici rijetkih bolesti. Za ljekare su rijetke bolesti jedinstven izazov. Ovo je posebno važno kada je pogođeno više organskih sistema i potrebna je stručnost profesionalaca u mnogim disciplinama. Molekularno genetička potvrda dijagnoze često znači kraj dugogodišnje odiseje u potrazi za uzrokom medicinskog stanja. U isto vrijeme, predstavlja polazište za konkretnije informacije o napretku i prognozi bolesti i za optimalnu terapijsku intervenciju za pacijenta. Čak i ako trenutno nema poznatog specifičnog liječenja, znanje o etiologiji i mehanizmima bolesti može biti osnova za buduću strategiju liječenja ili inovativne mogućnosti liječenja. Uz to, pruža informacije o načinu nasleđivanja, a samim tim i vjerovatnoći da će drugi članovi porodice naslijediti bolest.

Široka primena NSG metode

NGS ima važnu primenu u dijagnostici i prevenciji malignih oboljenja. Naime, pacijentima sa kancerom je posebno potrebna brza i ciljana terapija da bi najbolje iskoristili šanse za uspešno lečenje. Sve je više dostupnih lekova koji deluju upravo na specifične genske mutacije, prisutne u ćelijama tumora. Identifikacija ovih mutacija omogućava precizniju dijagnozu tumorskih bolesti i na taj način može podržati izbor odgovarajuće terapije. Takođe, nosioci mutacija u genima asociranim sa povećanim rizikom za razvoj različitih vrsta kancera mogu preduzeti preventivne mere kroz savetovanje sa svojim lekarom.

NGS tehnologija se sve uspešnije koristi i u sportskoj genomici i personalizovanoj ishrani (nutrigenomika). Samim tim, mogućnosti koje NGS nudi postaju sve veće iz dana u dan.