Apa Tes Genomik Dapat Memberitahu Anda Tentang Risiko Kesehatan

Isi

• Genetika vs. Genomik
• Peran Pengujian Genomik
• Pengujian Genomik pada Kanker
• Pengujian Genomik Rumah

Tes genomik adalah jenis tes yang melihat lebih dari sekadar gen Anda tetapi juga cara gen Anda berinteraksi dan apa arti interaksi tersebut bagi kesehatan Anda.

Pengujian genom sering disalahartikan dengan pengujian genetik. Perbedaan utamanya adalah bahwa tes genetik dirancang untuk mendeteksi mutasi gen tunggal (seperti mutasi BRCA1 dan BRCA2 yang terkait dengan kanker payudara dan ovarium), sementara tes genomik melihat semua gen Anda.

Dengan melihat lebih luas pada susunan genetik Anda - termasuk bagaimana gen Anda diurutkan dan bagaimana mereka mempengaruhi satu sama lain - pengujian genom dapat menawarkan wawasan tentang bagaimana tubuh Anda bekerja pada tingkat molekuler dan apa artinya dalam hal risiko penyakit, perkembangan, atau kambuh.

Tes genomik biasanya digunakan dalam pengobatan kanker untuk menentukan bagaimana tumor berperilaku. Ini dapat membantu dokter memprediksi seberapa agresif kanker Anda dan apakah kemungkinan menyebar (bermetastasis) ke bagian lain dari tubuh.

Pengujian genomik adalah alat utama dalam pengembangan obat yang dipersonalisasi yang bertujuan untuk menyesuaikan perawatan, produk, dan praktik bagi individu.

Genetika vs. Genomik

Meskipun genetika dan genomik sama-sama terkait dengan gen, keduanya memiliki tujuan dan aplikasi yang sama sekali berbeda.

Genetika

Genetika adalah studi tentang efek yang dimiliki gen pada seseorang. Gen memberikan instruksi kepada tubuh tentang cara membuat protein; protein, selanjutnya, menentukan struktur dan fungsi setiap sel tubuh.Gen terdiri dari blok pembangun, yang disebut DNA, yang disusun dalam string yang disebut "basa." Urutan, atau urutan, pangkalan akan menentukan instruksi mana yang dikirim dan kapan.

Sementara banyak gen dikodekan untuk menghasilkan protein tertentu, gen tanpa kode lainnya mengatur bagaimana dan kapan protein diproduksi (pada dasarnya menghidupkan dan mematikan gen tertentu). Setiap penyimpangan dalam cara kerja gen dapat memengaruhi risiko penyakit tertentu, bergantung pada protein mana yang terpengaruh.

Dalam beberapa kasus, mutasi gen tunggal dapat menyebabkan penyakit seperti fibrosis kistik, distrofi otot, dan penyakit sel sabit.

Tes genetik dapat mencari mutasi genetik apa pun yang mungkin Anda warisi dari orang tua Anda, baik untuk memastikan diagnosis, memprediksi risiko di masa depan, atau mengidentifikasi apakah Anda pembawa.

Genomik

Genomik adalah studi tentang struktur, fungsi, pemetaan, dan evolusi set lengkap DNA, termasuk semua gen. Materi genetik ditambah semua urutan disebut genom. Tujuan genomik adalah menganalisis fungsi dan struktur suatu genom untuk:

• Pahami bagaimana sistem biologis yang kompleks, seperti sistem kardiovaskular dan sistem endokrin (hormon), saling mempengaruhi
• Memprediksi masalah apa yang mungkin terjadi jika interaksi genetik mengganggu fungsi biologis normal

Secara keseluruhan, ada antara 20.000 hingga 25.000 gen penyandi protein yang berbeda dan sekitar 2.000 gen pengatur tanpa kode dalam genom manusia.

Genomik penting karena membantu kita memahami mengapa beberapa orang secara genetik cenderung terkena penyakit tertentu (bahkan jika kita tidak memahami bagaimana gen tertentu berinteraksi). Alih-alih mengidentifikasi jalur genetik tunggal, genomik mengevaluasi banyak variabel genetik yang memengaruhi perkembangan dan / atau pengobatan suatu penyakit, seperti kanker atau diabetes.

Tidak seperti genetika, genomik tidak dibatasi pada mutasi yang diturunkan. Ini mengidentifikasi bagaimana susunan genetik Anda memengaruhi perjalanan penyakit dan, sebaliknya, bagaimana lingkungan, gaya hidup, dan perawatan obat dapat memicu mutasi yang mengubah arah itu.

Dengan memahami variabel yang selalu berubah ini, dokter dapat membuat pilihan yang lebih tepat dalam pengobatan, seringkali secara preemptif.

Peran Pengujian Genomik

Pengujian genom didasarkan pada pemahaman kita saat ini tentang genom manusia, sebuah proses yang dimulai dengan Proyek Genom Manusia kolaboratif dari tahun 1990 hingga 2003.

Dalam tahun-tahun pertemuan, para ilmuwan semakin mampu mengidentifikasi anomali genetik mana yang diterjemahkan tidak hanya pada perkembangan suatu penyakit tetapi juga karakteristik penyakit tersebut. Melakukan hal itu telah memberikan wawasan tentang mengapa beberapa orang mengembangkan bentuk kanker yang lebih agresif, hidup lebih lama dengan HIV, atau gagal menanggapi bentuk kemoterapi tertentu.

Sementara tes genetik dapat mengkonfirmasi atau mengesampingkan kondisi genetik yang dicurigai, genomik membawa pengujian selangkah lebih maju dengan memberi kita:

• Penanda risiko untuk menyaring penyakit
• Penanda prognostik untuk memprediksi seberapa cepat penyakit akan berkembang, seberapa mungkin kambuh, dan kemungkinan hasil dari suatu penyakit
• Penanda prediktif untuk memandu pilihan pengobatan dan menghindari toksisitas
• Penanda respons untuk menentukan kemanjuran berbagai perawatan

Sementara genomik berfokus pada implikasi dari susunan genetik kita terlepas dari semua faktor lainnya, genomik tidak digunakan secara terpisah.

Gerakan yang berkembang menuju pengobatan yang dipersonalisasi mengubah cara kita mendekati penyakit secara umum. Alih-alih solusi satu ukuran untuk semua, obat yang dipersonalisasi memperhitungkan variabilitas tinggi dalam genetika, lingkungan, dan gaya hidup untuk menawarkan solusi yang lebih sesuai untuk setiap individu.

Bagaimana Tes Bekerja

Tes genomik biasanya ditawarkan sebagai panel gen yang ditargetkan, mulai dari analisis "hot spot" genetik (situs mutasi yang mapan) hingga sekuensing gen lengkap. Tes biasanya dilakukan di laboratorium khusus yang disertifikasi di bawah Amandemen Peningkatan Laboratorium Klinis (CLIA) tahun 1988. Saat ini, ada lebih dari 500 laboratorium genetika bersertifikat CLIA di Amerika Serikat.

Sebagian besar tes memerlukan sampel darah atau air liur atau usapan bagian dalam pipi Anda (dikenal sebagai apusan bukal). Tergantung pada tujuan tes, tes ini mungkin hanya memerlukan beberapa tetes darah atau beberapa botol. Biopsi tumor atau sumsum tulang mungkin diperlukan untuk penderita kanker.

Setelah sampel diperoleh, biasanya diperlukan waktu antara satu hingga empat minggu untuk menerima hasilnya. Bergantung pada kondisi yang dirawat, konselor genetik mungkin siap membantu Anda memahami batasan tes dan apa arti dan arti hasil tes.

Pengurutan Generasi Berikutnya

Pengurutan generasi berikutnya (NGS) adalah alat utama untuk pengujian genomik. Ini digunakan untuk mengidentifikasi dan mengevaluasi urutan genetik dari jutaan segmen DNA pendek yang disebut "bacaan". Bacaan tersebut kemudian dirangkai menjadi urutan lengkap untuk menentukan variasi genetik (varian) yang ada dan apa artinya.

NGS sangat fleksibel dan dapat digunakan untuk mengurutkan hanya beberapa gen, seperti untuk panel kanker payudara herediter, atau seluruh genom yang biasanya digunakan untuk tujuan penelitian untuk menyaring penyakit langka.

Karena kebanyakan varian memiliki sedikit atau tidak ada dampak yang diketahui pada kesehatan manusia, mereka akan disaring untuk mengidentifikasi beberapa yang bermakna secara medis. Varian ini kemudian akan dinilai dengan skala lima poin mulai dari:

1. Jinak (bukan penyebab penyakit)
2. Mungkin jinak
3. Tidak pasti
4. Kemungkinan patogen (penyebab penyakit)
5. Patogen

Meskipun sebagian besar laboratorium akan melaporkan temuan patogen dan kemungkinan patogen, beberapa juga akan menyertakan temuan yang tidak pasti, kemungkinan jinak, dan jinak. Interpretasi dari ahli genetika bersertifikat juga akan disertakan.

Hasil Primer dan Sekunder

Hasil yang secara langsung terkait dengan kondisi yang dicurigai dirujuk ke hasil primer, sedangkan yang bermakna secara medis tetapi tidak terkait disebut hasil sekunder (atau insidental).

Temuan sekunder sering kali relevan dan dapat mengungkapkan risiko genetik seseorang terhadap penyakit di masa mendatang, status karier, atau temuan farmakogenetik (cara tubuh Anda memproses obat tertentu). Dalam beberapa kasus, pengujian juga dapat dilakukan pada orang tua Anda untuk membantu mengidentifikasi varian mana yang dibagikan dan yang mana de novo (tidak diwariskan).

Pengujian Genomik pada Kanker

Perkembangan pengujian genom terjadi sedikit banyak seiring dengan munculnya terapi kanker yang ditargetkan. Ketika para ilmuwan mulai memahami bagaimana varian genetik tertentu mengubah sel normal menjadi sel kanker, mereka mampu mengembangkan tes untuk menyaring varian tertentu dan mengembangkan obat untuk menargetkan gen tersebut.

Saat ini, pengujian genom telah menjadi bagian yang semakin tak terpisahkan dari perawatan dan pengelolaan berbagai jenis kanker, termasuk kanker payudara dan kanker paru-paru.

Meskipun tes genetik dapat membantu mengidentifikasi risiko seseorang terkena kanker, pengujian genom membantu kami mengidentifikasi penanda genetik yang terkait dengan karakteristik penyakit. Ini memungkinkan kami untuk memprediksi kemungkinan perilaku tumor, termasuk seberapa cepat tumor itu akan tumbuh dan seberapa besar kemungkinannya untuk bermetastasis.

Ini penting karena sel tumor rentan terhadap mutasi yang cepat. Bahkan jika satu varian genetik bertanggung jawab atas munculnya tumor, penyakit itu sendiri dapat mengambil banyak jalur yang berbeda, beberapa agresif dan yang lainnya tidak. Meskipun tes genetik dapat membantu mengidentifikasi keganasan, tes genom dapat mengidentifikasi cara paling efektif untuk mengobatinya.

Selain itu, jika tumor tiba-tiba bermutasi, tes genomik dapat mengetahui apakah mutasi tersebut dapat menerima terapi yang ditargetkan. Salah satu contohnya adalah obat Nerlynx (neratinib) yang digunakan untuk menargetkan dan mengobati kanker payudara positif HER2 stadium awal.

Perbandingan Pengujian Genetik dan Genomik pada Kanker Payudara

Genetika

• Ilmu yang mempelajari tentang sifat genetik yang diturunkan, termasuk yang berhubungan dengan penyakit tertentu

• Genetika menentukan risiko Anda mewarisi kanker dari orang tua Anda

• Tes BRCA1 dan BRCA2 dapat memprediksi risiko Anda terkena kanker payudara atau ovarium

• Setelah Anda mengetahui risiko kanker payudara, Anda dapat mengambil langkah-langkah untuk secara aktif mengurangi risiko Anda

Genomik

• Ilmu yang mempelajari tentang aktivitas dan interaksi gen dalam genom, termasuk perannya dalam penyakit tertentu

• Setelah Anda menderita kanker, genomik menentukan bagaimana tumor akan berperilaku

• Tes kanker payudara Oncotype DX dan PAM50 digunakan untuk membuat profil tumor dan memprediksi bagaimana Anda akan merespons kemoterapi

• Berdasarkan hasil tes genomik, Anda dan dokter dapat memutuskan pilihan pengobatan yang paling tepat setelah operasi

Pengujian Genomik Rumah

Pengujian genom rumah telah menyusupi kehidupan kita sehari-hari, sebagian besar dimulai dengan peluncuran kit genetik rumah 23andMe langsung ke konsumen pada tahun 2007.

Sementara beberapa tes genetik rumah, seperti tes AncestryDNA dan National Geographic Geno 2.0, dirancang hanya untuk melacak nenek moyang seseorang, 23andMe menawarkan kesempatan kepada konsumen untuk mengidentifikasi risiko gangguan kesehatan genetik tertentu.

Ini adalah model bisnis yang penuh tantangan. Pada tahun 2010, Badan Pengawas Obat dan Makanan AS (FDA) memerintahkan 23andMe dan produsen tes genetik rumah terkait kesehatan lainnya untuk berhenti menjual perangkat, yang oleh regulator dianggap sebagai "perangkat medis" di bawah undang-undang federal.

Pada bulan April 2016, setelah bertahun-tahun bernegosiasi dengan FDA, 23andMe diberikan hak untuk merilis tes Risiko Kesehatan Genom Layanan Genom Pribadi yang mampu memberikan informasi tentang kecenderungan seseorang terhadap 10 penyakit berikut:

• Defisiensi antitripsin alfa-1 (kelainan genetik yang terkait dengan penyakit paru-paru dan hati)
• Penyakit celiac
• Dystonia primer onset awal (gangguan gerakan tak sadar)
• Defisiensi faktor XI (gangguan pembekuan darah)
• Penyakit Gaucher tipe 1
• Defisiensi glukosa-6-fosfat dehidrogenase (kelainan sel darah merah)
• Hemochromatosis herediter (gangguan kelebihan zat besi)
• Trombofilia herediter (gangguan pembekuan darah)
• Penyakit Alzheimer yang menyerang terlambat
• Penyakit Parkinson

Tes berbasis air liur menawarkan tingkat akurasi yang sama dengan yang digunakan oleh dokter.

Terlepas dari keunggulan produk ini, masih ada kekhawatiran di antara beberapa pendukung mengenai potensi risiko diskriminasi jika informasi genetik dibagikan tanpa izin konsumen. Beberapa menunjukkan fakta bahwa raksasa farmasi GlaxoSmithKline (GSK) sudah menjadi investor di 23andMe dan berencana menggunakan hasil tes dari lima juta lebih pelanggan untuk merancang obat farmasi baru.

Untuk mengatasi kritik tersebut, 23andMe memberi tahu FDA bahwa hasilnya akan "dihapus identitasnya", yang berarti bahwa identitas dan informasi konsumen tidak akan dibagikan dengan GSK.