Următoarele informații descriu ce se întâmplă cu un eșantion care este trimis la un laborator genetic. Principalele subiecte sunt:

  • Varietate de metode utilizate în laborator pentru testarea genetică,
  • De ce durează atât de mult unele teste genetice, în timp ce altele se fac mult mai repede.
  • De ce în unele cazuri laboratorul nu poate evalua rezultatul.

Dacă sunteți interesat de informații detaliate cu privire la motivele testării genetice, vă rugăm să consultați prospectul intitulat "Ce este testarea genetică?"

Care este testul genetic în sine?

Majoritatea testelor genetice investighează ADN - o substanță chimică din interiorul celulelor noastre care oferă corpului nostru instrucțiuni despre cum să creștem, să ne dezvoltăm, să ne regenerăm și să funcționăm în general. ADN-ul este ca un șir compus din mesaje codificate mici, organizate în unități specifice mai mari (instrucțiuni), pe care le numim gene . Oamenii au aproximativ 30.000 de gene diferite stocate pe structuri fibroase numite cromozomi . Avem 46 de cromozomi și îi moștenim de la părinți - 23 de la mamă și 23 de la tată, așa că împreună avem două seturi de 23 de cromozomi, sau 23 de „perechi”. Dacă vă imaginați genetica ca pe o carte a vieții, ADN exprimă litere, genele sunt capitole în cuvinte și cromozomi.

Figura 1: Gene, cromozomi și ADN

what_happens

Numim modificări ale genelor sau cromozomilor mutații . Vă puteți gândi la o mutație ca la o schimbare (indiferent dacă omiteți, înlocuiți sau adăugați) o literă, un cuvânt sau mai multe cuvinte dintr-o propoziție. Mutațiile sunt destul de frecvente și fiecare dintre noi are multe. Efectul mutației poate fi pozitiv sau negativ sau, adesea, deloc. Cum va fi depinde de mai mulți factori - mediul extern, elemente de risc aleatorii sau mutații din alte gene. Mutațiile pot cauza probleme dacă întrerup informațiile că genele sau cromozomii controlează formarea și funcționarea corectă a corpului. În acest caz, scopul testării genetice este de a găsi o mutație exact într-o anumită genă sau cromozom. Aceste teste se fac de obicei dintr-o probă de sânge, uneori din alte țesuturi. (În unele cazuri, este posibil să se ia o probă de salivă pentru a obține ADN. În majoritatea cazurilor, totuși, oamenii de știință din laboratoare au nevoie de o cantitate suficientă de ADN de înaltă calitate, de aceea este preferată prelevarea de sânge). După recoltare, o probă de la pacient este trimisă la laborator, astfel încât genele sau cromozomii să poată fi analizați.

Locurile de muncă genetice au de obicei propriul lor laborator genetic. Cu toate acestea, deoarece există un număr foarte mare de boli genetice și, prin urmare, o serie de teste genetice specifice, nu toate laboratoarele efectuează toate testele. Acest lucru este valabil mai ales pentru testarea bolilor genetice rare. Prin urmare, proba poate fi trimisă și unui alt laborator care poate examina exact testul pe care medicul trebuie să îl efectueze.

De asemenea, este important să ne amintim că un test genetic va oferi de obicei doar informațiile solicitate - adică numai despre boală și nicio altă afecțiune. Nu există un test general pentru toate bolile genetice. Scopul testelor genetice recomandate într-o clinică genetică este de a oferi informații despre starea de sănătate a unei persoane sau a unei familii. Clinicile genetice nu oferă în mod normal teste pentru alte aspecte, cum ar fi testarea paternității, deși aceste informații pot fi uneori dezvăluite în timpul testării.

Laboratoare de genetică

Există două tipuri principale de laboratoare genetice. Unii investighează gene iar celălalt evaluează cromozomi .

1) Citogenetica

Dacă un medic suspectează o boală genetică cauzată de o problemă a uneia dintre cromozomi, va cere citogenetic laborator pentru examinarea cromozomilor pacientului. În special, se utilizează probe de celule din sânge, dar și din piele sau material obținut prin amniocenteză și CVS (eșantionarea villusului corionic). În primul rând, celulele trebuie să crească și să se înmulțească. Celulele sunt apoi plasate pe o lamă și cromozomii sunt colorați pentru o evaluare mai ușoară.

Figura 2: Cum arată cromozomii la microscop

Citogeneticul verifică mai întâi numărul de cromozomi . Unele boli sunt cauzate de prezența unui cromozom redundant. Unul dintre cele mai frecvente exemple este sindromul Down. Persoanele cu această boală au de obicei un cromozom suplimentar în celulele lor. Citogenetica controlează, de asemenea structura cromozomială . Modificări în structura cromozomilor pot apărea atunci când masa (materialul) unui cromozom este ruptă și rearanjată într-un fel; aceasta poate provoca uneori creșterea sau pierderea materialului cromozomial. Aceste modificări pot fi atât de mici încât este foarte dificil să le detectăm la microscopul convențional. În aceste cazuri, o altă tehnică cunoscută sub numele de Hibridizare fluorescentă in situ (FISH), capabil să detecteze modificări prea mici care nu pot fi detectate de microscop sau confirmă abateri mici neclare detectate de microscop.

Figura 3: Cromozomi după dispunerea și alinierea lor: cariotip.

Testarea citogenetică poate fi, de asemenea, un proces mai lung. Laboratorul trebuie mai întâi să permită celulelor să crească cel puțin o săptămână (în funcție de tipul și caracteristicile celulelor cultivate). Săptămâna următoare este pregătirea diapozitivelor (diapozitive pe care sunt depozitați cromozomii) și o analiză detaliată a cromozomilor la microscop.

2) Genetica moleculară

Dacă medicul presupune că boala genetică este cauzată de o modificare (mutație) în genă, solicitat de laborator genetică moleculară, a investiga ADN a genei suspectate. Instrucțiunile din ADN sunt scrise ca și cum ar folosi un cod format doar din patru litere: A, C, G și T. Laboratorul de genetică moleculară poate examina secvența exactă a literelor din codul (secvența) genei în cauză pentru a vedea dacă există erori sau inexactități. Cu toate acestea, o singură genă poate conține uneori un cod ADN de până la 10.000 sau mai multe litere, astfel încât „citirea” directă a codului ar fi foarte dificilă. Prin urmare, genetica moleculară a inventat diverse moduri de „citire între rânduri” și de a găsi modificări în ADN. Dacă aceste modificări determină eșecul informațiilor corecte și o anumită genă nu funcționează așa cum ar trebui în organism, poate provoca o boală genetică.

Spre deosebire de cromozomi, ADN-ul singur nu poate fi văzut la microscop. Geneticienii moleculari extrag (izolează) ADN din celule și îl utilizează pentru a efectua reacții chimice specifice pentru a „citi” codul genei de interes. Multe tehnici diferite sunt utilizate pentru a detecta mutațiile. Detectarea directă a secvenței ADN este doar una dintre metodele utilizate.

FIG. 4: Secvențierea ADN-ului: observați diferența!

Secvență normală Secvența pacientului

Iată o scurtă bucată de cod pentru o genă. Dacă aveți o imagine color, puteți vedea că fiecare literă a codului ADN este afișată într-o culoare diferită. Imaginea din stânga arată secvența normală, iar imaginea din dreapta este din ADN-ul pacientului. În imaginea din stânga, fiecare literă are un „vârf” separat. Cu toate acestea, în imaginea din dreapta puteți vedea că pacientul are două vârfuri în aceeași poziție - G (curba neagră) și C (curba albastră). Aceasta este dovada că o mutație este prezentă la un moment dat pe unul dintre cei doi cromozomi ai perechii de cromozomi.

Cum poate un laborator să știe dacă o mutație este dăunătoare?

Aceasta este o întrebare foarte importantă. Laboratoarele genetice susțin adesea că „oricine poate găsi o mutație, dar nu toată lumea o poate interpreta”. Mutațiile pot avea grade diferite de severitate, iar cunoașterea efectului mutației necesită o expertiză excelentă în boală și gena sau cromozomul „acesteia”, ținând cont de detaliile circumstanțelor. Deci - cum știe laboratorul dacă o mutație este bună, rea sau complet neutră, fără efect?

În primul rând, este absolut necesar ca un specialist - un genetician clinic - să examineze pacientul sau și rudele sale, au obținut un istoric familial detaliat, precum și rezultatele altor examinări auxiliare de la pacient sau de la alți membri ai familiei. Aceste informații îi ghidează pe genetici să ia în considerare gena sau cromozomul care trebuie examinat. De exemplu, dacă un genetician crede că un pacient poate avea fibroză chistică deoarece are simptome tipice bolii sau dacă boala a apărut deja la alți membri ai familiei, el ia un eșantion de la pacient și îl trimite la laborator pentru examinare. De asemenea, va oferi laboratorului alte informații disponibile despre pacient și familia acestuia și va solicita o investigație pentru mutațiile fibrozei chistice. Dacă un laborator găsește mutații despre care se știe că cauzează fibroză chistică, atunci pot spune că pacientul are boala.

În unele cazuri, un copil are o boală, dar niciunul dintre părinți nu are o mutație. Apoi, este probabil ca mutația să nu aibă loc pentru prima dată când copilul a fost conceput. O astfel de mutație mai este numită „de novo” (din latină), adică o mutație „nouă”.

În unele cazuri, este posibil ca laboratorul să nu poată răspunde la întrebarea dacă o anumită mutație cauzează sau nu boala. Acest lucru se poate întâmpla uneori dacă modificările codului ADN sunt foarte subtile și neclare. Aceste mutații sunt numite „variante inclasificabile” și un astfel de rezultat tinde să fie frustrant pentru toți cei implicați. În orice caz, este extrem de important ca laboratorul să nu declare mutația dăunătoare dacă nu este dăunătoare sau dacă nu este sigură - deoarece acest lucru ar putea duce la diagnosticarea greșită a pacientului.

Laboratoarele știu întotdeauna să găsească mutații?

În unele situații, testarea este efectuată pentru a determina cauza problemei și nu se găsește nicio mutație.

Există mai multe moduri în care testul a fost negativ:

  • Uneori se efectuează teste genetice pentru a examina doar cele mai frecvente mutații care cauzează boala. Dacă pacientul are o mutație foarte rară, este posibil ca laboratorul să nu o găsească.
  • Oamenii de știință nu au identificat încă toate genele și mutațiile lor responsabile de bolile genetice.
  • Este posibil ca pacientul să nu aibă boala pentru care a fost testat, dar o altă boală cu simptome similare, astfel încât este posibil ca cercetătorii să nu fi examinat gena potrivită.

Este important să ne amintim că testarea genetică și cunoștințele noastre despre genetică avansează într-un ritm uimitor. Prin urmare, chiar dacă nu s-a găsit astăzi nicio mutație într-un anumit caz, există încă posibilitatea ca noi tehnici să le permită oamenilor de știință să găsească această mutație în viitor.

De ce unele teste genetice durează atât de mult, în timp ce altele se fac rapid?

Dacă laboratorul știe exact ce mutație caută, deoarece cineva din familie a fost deja diagnosticat cu aceeași boală și se știe ce regiune a genei trebuie examinată, sarcina este mult mai ușoară. Testul poate dura apoi doar una sau două săptămâni.

Cu toate acestea, dacă nu a fost găsită nicio mutație în familie în trecut sau dacă boala poate fi cauzată de eșecul mai multor gene, va fi nevoie de mai multă muncă pentru a obține rezultatul. În loc să se concentreze pe un anumit sit genic, laboratorul trebuie adesea să analizeze întreaga genă sau chiar mai multe gene. Acesta poate fi un proces foarte lung și poate dura multe luni. Depinde de mai mulți factori, cum ar fi dimensiunea genei sau capacitățile și echipamentele laboratorului.

De exemplu, în distrofia musculară Duchenne, boala este cauzată de mutații într-o genă numită distrofină, care este una dintre cele mai lungi gene cunoscute. Prin urmare, pot exista mii de mutații diferite în acesta și, prin urmare, găsirea mutației exacte "familiei" poate fi un proces foarte lung și plictisitor. Pe de altă parte, în cazul bolii Huntington, mutațiile genei hunttin apar întotdeauna în aceeași regiune mică. Din acest motiv, oamenii de știință din laborator știu exact ce zonă a genei trebuie examinată, astfel încât testul este relativ simplu și mult mai rapid.

Calitatea ADN-ului este, de asemenea, un factor important. Uneori laboratoarele trebuie să examineze mai întâi ADN-ul cuiva care este deja mort pentru a detecta o mutație specifică în familie. Dacă ADN-ul decedatului este de o calitate foarte slabă, acesta poate dubla sau tripla timpul necesar pentru a găsi mutația. În unele cazuri, poate fi chiar complet imposibil să finalizăm analiza, deoarece nu există suficient ADN.

Rezultatele pot fi incorecte?

Deoarece testele genetice au consecințe foarte semnificative nu numai pentru individ, ci și pentru întreaga familie, acestea sunt procesate foarte atent. Sunt luați numeroși pași pentru a asigura acuratețea rezultatului. Dacă se găsește o mutație, este întotdeauna verificată dublu pentru a verifica corectitudinea rezultatului. Deși multe etape de testare sunt efectuate de instrumente, oamenii de știință verifică în continuare rezultatele. Ei implementează adesea un alt test, așa-numitul „Cross” pentru a confirma rezultatul original. De asemenea, trebuie urmate proceduri speciale pentru a se asigura că probele nu sunt amestecate în timpul procesării materialului. În plus, multe laboratoare fac parte din programele de control al calității care ajută la asigurarea faptului că activitatea lor este de înaltă calitate, cu teste genetice fiabile.

Ce se întâmplă cu proba mea după test?

Cu excepția cazului în care pacientul solicită în mod explicit ca eșantionul său să fie distrus după test, laboratoarele stochează de obicei ADN și, uneori, probe de cromozomi, în cazul în care pacientul sau familia acestuia trebuie să-l folosească în viitor. Desigur, indivizii pot solicita în orice moment ca ADN-ul lor să fie distrus sau returnat în mâinile lor. Testarea diferitelor alte boli nu se efectuează fără acordul pacientului.

Deoarece testele de diagnostic noi și mai bune continuă să evolueze, laboratoarele le pot folosi pentru a reexamina specimenele mai vechi stocate (mai ales dacă, de exemplu, rezultatele inițiale au fost negative și nu au detectat boala) dacă testul a fost aprobat. În acest fel, pacienții și clinicienii se pot asigura că sunt disponibile cele mai recente metode de testare. Laboratoarele pot utiliza probe de ADN anonimizate numai pentru dezvoltarea de noi teste sau pentru protocoale de control al calității, cu excepția cazului în care persoana în cauză afirmă că nu dorește ca proba să fie utilizată în acest mod. La fel ca orice altă probă de material biologic, ADN-ul este considerat parte a fișei medicale a pacientului și, prin urmare, face parte din secretul medical și este legat de secret și inviolabilitate. Aceasta înseamnă că accesul la acesta este posibil numai pentru profesioniștii din domeniul sănătății relevanți.

Unii oameni sunt îngrijorați că poliția va avea acces la ADN-ul lor. Aceasta este o situație extrem de rară. Dacă poliția a solicitat accesul la probele de ADN de la laboratorul genetic (precum și la orice altă parte din dosarele medicale ale pacientului), acest lucru este posibil numai după ce a fost depusă o hotărâre judecătorească.

credite

Acest prospect a fost creat cu ajutorul doctorului Ian M Frayling, Institutul de Genetică Medicală, Spitalul Universitar din Țara Galilor, Cardiff, Regatul Unit; Dr. Domenico Coviello, Laboratorul de genetică medicală, Fondazione IRCCS, Milano, Italia și Grupul de interes genetic.

Traducere: Jana Behunová (iunie 2009)
I. Departamentul Copiilor și Adolescenților, Facultatea de Medicină, UPJŠ și DFN Košice, Ambulatoriu genetic DFN
Tr. SNP 1, 040 66 Košice
tel. 055 640 2530/2393
[email protected]
[email protected]

Această activitate a fost susținută de proiectul Eurogentest din cadrul PC6 european; numărul contractului -Nr 512148

Selectați o altă limbă:

  • Engleză
  • Lustrui
  • български
  • Slovacă
  • ucrainean
  • turc
  • Olandeză (nl)
  • croat
  • русский
  • Română
  • Estonia
  • Olandeză (be)
  • ελληνικόσ (gr)
  • limba germana
  • finlandeză
  • Islenska
  • suedez
  • Spaniolă
  • ceh
  • Slovenski
  • Italiano
  • Farsi (Ir)
  • Farsi (af)
  • limba franceza
  • bengali
  • Maghiară
  • Português
  • danez
  • Arabă (Om) NOU
  • Arabă (Bh) NOU
  • Chineză (simplificată) NOU
  • Chineză (tradițională) NOU
  • Japonez NOU