Nove metode

autor: Prof. dr Snežana Jančić

Za retke bolesti, koje su čak i za vrhunske lekare izazov, pomaže NGS metod – genetsko istraživanje koje može otkriti poreklo i način nasleđivanja bolesti

Sekvenciranje nove generacije (engl. Next Generation Sequencing – NGS), ujedno poznato kao masovno paralelno ili duboko sekvenciranje, predstavlja revolucionarnu tehnologiju sekvenciranja DNK čija je primena postala nezamenjiva u svim aspektima izučavanja genoma čoveka. Kolika je analitička moć ove tehnologije, kao i važnost njene primene u kliničkoj praksi, opisuje činjenica da je prethodnim tehnologijama korišćenim u „Projektu genoma čoveka“, bilo potrebno više od decenije za kompletiranje jednog genoma. Korišćenjem 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 redosled fluorescentno obeleženih nukleotida. Ključna razlika je u tome što umesto 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 nasledne 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. Takođe, postoje fokusirani paneli gena, dizajnirani prema difrencijalno dijagnostičkim potrebama. Posebno je u praktičnoj primeni 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 retkih bolesti. Za lekare su retke 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 vreme, predstavlja polazište za konkretnije informacije o napretku i prognozi bolesti i za optimalnu terapijsku intervenciju za pacijenta. Čak i ako trenutno nema poznatog specifičnog lečenja, znanje o etiologiji i mehanizmima bolesti može biti osnova za buduću strategiju lečenja ili inovativne mogućnosti lečenja. Uz to, pruža informacije o načinu nasleđivanja, a samim tim i verovatnoći da će drugi članovi porodice naslediti 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.