آموزش بیوانفورماتیک نصر

کاربرد توالی یابی نسل جدید NGS در پژوهش های بالینی

تکنولوژی های توالی یابی نسل بعد (NGS) دو تغییر بنیادی را به متخصصین پزشکی ژنومیک معرفی کرده است. اول، این تکنولوژیها کشف تنوع های پاتوژنتیک و ژنهای مرتبط با بیماری را برای ده ها هزار بیماری ارثی تسریع نموده اند. این امر زیربنایی است برای گسترش آزمایشات ژنتیک و غربالگری ناقلین. دوم اینکه آنها روش های بهتری را برای انجام این نوع آزمایشات در زمینه ی بالینی فراهم کرده اند.
از نقطه نظر یک پژوهشگر این یک امر بدیهی است که NGS به عنوان بخش روتینی از درمان های بالینی تبدیل خواهد شد. بعد از آن، این فناوری ها به طور اساسی چگونگی مطالعات علل ژنتیکی بیماری ها را تغییر خواهند داد. باز هم از نقطه نظر یک پژوهشگر باید بگویم که نمی توانم بفهمم که چرا این ابزارهای قدرتمند به سرعت و بصورت سرتاسری توسط تامین کنندگان خدمات سلامت به کار گرفته نمی شوند. در کاوش های جدیدم این شانس را یافتم که مستقیما با متخصصان بالینی و مشاوران ژنتیک کار کنم و این امر بسیار کمک کرد تا چشم انداز فکری آنها را درک کنم.
در اینجا یک تصویر مفید از این مطلب را به شما ارائه خواهم کرد.
پنل های آزمایشات ژنتیک (روش های تشخیصی متمرکز است که بدنبال مجموعه ژنهای مشخص مرتبط با بیماری یا فنوتیپ می گردند) تبدیل به بخش روتینی از درمان های بالینی برای چند دهه ی آینده شده اند. NGS دارای این توانایی است که سرعت، قیمت و کارایی تشخیصی این پنل ها را بهبود ببخشد. در حقیقت، بسیاری از تامین کنندگان خدمات تشخیصی، آزمایشات مبتنی بر NGS را پیشنهاد می کنند. برای هر موردی، بیش از 10 تست تجاری وجود دارد.
این یک خبر خوب برای متخصصان بالینی است زیرا آنها قدرت مقایسه ی چندین گزینه را دارند و بر اساس نیاز خود بهترین را انتخاب می کنند.

چهار نکته کلیدی در مورد پنل ها

مولفه ی اول:‌ – جامعیت
در رابطه با پنل ها، مجموعه ژنهای مورد آزمایش تا جایی که ممکن است باید کامل باشند. تعداد تست ها اولین معیار برای پنل ها هستند که متخصصان بالینی در باره ان می پرسند و زمانی که یک ژن مرتبط با بیماری جدیدی شناسایی می شود، آنها انتظار دارند که این ژن در تست ها قرار گرفته باشد.
به دلایل تاریخی متخصصان بالینی انتظار دارند که ژنهای موجود در یک پانل به طور صد درصد پوشش داده شده باشند، به طوری که هر باز کد کننده مورد بررسی قرار گرفته باشد. در روزگار توالی یابی 3730 (48-capillary 3730 DNA Analyzer )، ارائه کنندگان خدمات آزمایشگاهی اطمینان می دادند که با تکرار آزمایش ( یا حتی با طراحی پرایمرهای جدید) پوشش کامل توالی یابی برای تمام بازهای کدکننده قابل دستیابی است. حتی اخیرا بعضی از ارائه دهندگان خدمات آزمایشگاهی که به NGS روی آورده اند از توالی یابی capillary برای پر کردن شکاف های موجود در Coverage استفاده می کنند.
این مدل قطعا برای یک آزمایش سریع و با قیمت معقول که بر NGS تکیه دارد، غیر قابل دفاع است. در توالی یابی هدفمند، کم بودن یا نداشتن پوشش برای بعضی مناطق و در بعضی نمونه ها، طبیعی است. برای من جالب است که بعضی متخصصان بالینی پانل ها را بجای تمام-اگزوم انتخاب می کنند زیرا گمان می کنند که پوشش توالی یابی به یک نوعی در پانل ها کامل تر است. با این حال اکثر تامین کنندگان خدمات آزمایشگاهی در واقع توالی یابی اگزوم را انجام می دهند، اما گزارش هایشان را به ژنهای پانل محدود می کنند.
به بیان دیگر، میزان پوشش یک ژن خاص از آزمایش پانل یک شرکت، احتمالا همان مقداری است که شما از آزمایش تمام-اگزوم آنها بدست می آورید. مگر اینکه که پروب های خاص به کار گرفته شوند،

مولفه ی دوم: آزمایش Del/Dup
آزمایش های پانلی نه تنها باید واریانت های تک نوکلئوتیدی و حذف و اضافه شدن تک بازی را گزارش کنند، بلکه می بایست واریانت های ساختاری (حذف و دوبرابر شدن ها) که ممکن است اگزون ها یا تمام ژن را دربر گیرند، را نیز گزارش کنند. این امری ضروری است که زمانی که ژنهای شناخته شده برای یک بیمار خاص را بررسی می کنیم بسیاری از این آسیب های شناخته شده را بعنوان یک عامل موثر، در این دسته بندی قرار دهیم.
این عمل به آزمایش جداگانه ای نیاز دارد: معمولا یک آرایه با الیگوهایی که برای هر اگزون در هر ژن درون پانل طراحی شده اند. این وسوسه وجود دارد که سعی کنیم از اطلاعات بدست آمده از توالی یابی هدفمند برای یافتن موارد اینچنینی استفاده کنیم تا هم در زمان و هم در هزینه ها صرفه جویی کنیم. آیا فناوری های مبتنی بر اگزوم اشکال اینچنینی از واریانت ها را تشخیص می دهند؟ قطعا! البته این را هم به شما بگویم که نتایج آن ها معمولا دارای نویز نیز هست و من برای استفاده از آنها در درمان های بالینی هنوز مطمئن نیستم.

مولفه ی سوم :

واریانت های VUS کمتر
واریانت های دارای اهمیت مبهم و ناشناخته (VUS) در گزارش های بالینی (clinical reports) و بویژه همگام با گسترش پانل ها دارند متداول تر می شوند. بعضی از دلایل این کار را درک می کنم. اما به هر حال، هر VUS گزارش شده مسئولیتی را بر دوش متخصص بالینی ای که دستور آزمایش را داده است، می گذارد در حالی که بسیاری از آنها را می توان با آنالیز دقیقتر یا پاتوژنیک اعلام کرد یا رد و از گزارش حذف کرد.
به پاس تلاش هایی نظیر Exome Aggregation Consortium ما اکنون داده های تکرار آلل ها را از گروه هایی با بیش از 50000 فرد را در اختیار داریم. این فهرست مدون از واریاسیون ژنتیکی انسان این امر را امکان پذیر می سازد که گزارش های رو به گسترش واریانت های نادر اما بی اثر را کم کند.

 

مولفه ی چهارم: قیمت گذاری و زمان انجام کار رقابتی
بیشتر تامین کنندگان آزمایشات NGS می توانند موراد 1 تا 3 در بالا را پیاده کنند یا به اهداف آن نزدیک شوند. چالش واقعی انجام آن موارد در یک چارچوب زمانی کوتاه و با قیمت های رقابتی است. برآورده کردن آن ها،بیشتر نیازمند اتوماسیون قوی در پروسه های آزمایشگاهی و پایپ لاین های آنالیز است.
تعیین اینکه آیا قیمت یک آزمایش، رقابتی است یا نه، مسئله ی پیچیده ای است. آزمایشات دربرگیرنده ی موارد بیشتر، قاعدتا باید قیمت بیشتری داشته باشند. مقایسه های مستقیم بین محصولات تجاری بسیار مشکل است زیرا در فراگیر بودن، میزان پوشش، نوع گزارش دهی و … تفاوت وجود دارد.
یک پانل 100 ژنی ممکنه تا 5000 دلار برای یک بیمار هزینه دربر داشته باشد. اغلب بیماران نیازمند به ازمایشات ژنتیک کسانی هستند که توانایی پرداخت های اینچنینی را ندارند. مخصوصا این که این موارد در تعهد بیمه ها نیست. اذعان می کنم که در مورد این قسمت از خدمات سلامت چیزی نمی دانم اما به نظر می رسد که یک آزمایش ژنتیکی ایده آل باید بطور مناسبی توسط شرکت های بیمه تحت پوشش قرار گردد.

منبع: آزمایشگاه بیوانفورماتیک پارس سیلیکو

شبکه ی بیوتکنولوژی نصر

error: Content is protected !!
X