Полное секвенирование экзома в г. Москва
Полное секвенирование экзома — это комплексное генетическое тестирование, в котором используется технология секвенирования нового поколения (NGS) для анализа кодирующих областей генома
20 000 генов. Данные кодирующие области называются «экзонами», а все экзоны вместе называются «экзомом». Поскольку при полном секвенировании экзома исследуется большое количество генов, данный метод позволяет обнаружить причину заболевания в тех случаях, когда другие исследования не дали результата.
Зачем делать полное секвенирование экзома
Данный вид исследования помогает установить диагноз и спрогнозировать дальнейшее течение болезни и определить риски возникновения осложнений или их отсутствие.
Правильное определение мутаций и понимание диагноза дает возможность пациенту совместно с врачом генетиком выработать стратегию действий направленную на предупреждение осложнений. По результатам исследования врач может определить риски возникновения генетических заболеваний у будущих детей.
А также совместно с пациентом скорректировать планирование беременности с помощью ЭКО и подобрать ряд диагностических исследований: ПГТ-М, НИПТ и тд
Точность генетического анализа
Полное секвенирование экзома позволяет выявить определенные мутации в генах, которые были унаследованы от родителей либо появились спонтанно.
Анализ проводится по венозной крови пациента. С помощью метода секвенирования NGS на полногеномном секвенаторе MGISEQ-2000 (BGI inc.) точность прочтения каждого фрагмента ДНК для >85% прочтений достигает 99,98%. Средняя глубина покрытия ≥100 x, это значит, что каждая буква в геноме была прочитана минимум 100 раз.
Показания для полного секвенирования экзома
Как тест первой линии, это исследование может быть назначено:
Можно ли сдать этот анализ здоровому человеку?
Да, можно. Даже если у человека нет никаких признаков заболеваний и осложнений, он может сделать такой анализ ДНК. Результаты исследования дадут пациенту понимание где и в каких генах есть мутации.
Такой скрининг на носительство мутаций подойдет для людей, которые планирую беременность.
Вторичные находки
Во время анализа секвенирования могут быть обнаружены некоторые варианты, которые не связаны с текущими симптомами пациента (вторичные находки). Тем не менее, эта информация может иметь важные последствия для здоровья пациента и членов их семей.
Вторичные находки могут быть включены в отчет пациента. Наше секвенирование экзома включает все гены, перечисленные в списке генов ACMG (Американский колледж медицинской генетики и геномики). Мы учитываем последние рекомендации по генетическому тестированию, чтобы улучшить качество наших заключений. Список генов ACMG (скачать)
Как сдать анализ на полное секвенирование экзома
После получения заключения обязательно покажите его врачу-генетику. Мы не экономим на здоровье наших пациентов! Поэтому срок исполнения анализа 45 дней. Мы не увеличиваем срок анализа, чтобы “накопить образцы” и удешевить анализ. Поэтому сроки в лаборатории Медикал Геномикс строго регламентированы.
В команде Медикал Геномикс работают врачи-генетики, имеющие ученые степени в биологии и медицине, которые постоянно повышают квалификацию, публикуют научные статьи в цитируемых журналах и являются членами РАРЧ, РОМГ, ESHRE.
Команда биоинформатиков анализирует данные секвенирования экзома с 2010 года и имеет огромный опыт в биоинформатической обработке данных.
Результат теста ДНК полного секвенирование экзома
Данный анализ выявляет:
Полное секвенирование экзома в г. Саратов
Полное секвенирование экзома — это комплексное генетическое тестирование, в котором используется технология секвенирования нового поколения (NGS) для анализа кодирующих областей генома
20 000 генов. Данные кодирующие области называются «экзонами», а все экзоны вместе называются «экзомом». Поскольку при полном секвенировании экзома исследуется большое количество генов, данный метод позволяет обнаружить причину заболевания в тех случаях, когда другие исследования не дали результата.
Зачем делать полное секвенирование экзома
Данный вид исследования помогает установить диагноз и спрогнозировать дальнейшее течение болезни и определить риски возникновения осложнений или их отсутствие.
Правильное определение мутаций и понимание диагноза дает возможность пациенту совместно с врачом генетиком выработать стратегию действий направленную на предупреждение осложнений. По результатам исследования врач может определить риски возникновения генетических заболеваний у будущих детей.
А также совместно с пациентом скорректировать планирование беременности с помощью ЭКО и подобрать ряд диагностических исследований: ПГТ-М, НИПТ и тд
Точность генетического анализа
Полное секвенирование экзома позволяет выявить определенные мутации в генах, которые были унаследованы от родителей либо появились спонтанно.
Анализ проводится по венозной крови пациента. С помощью метода секвенирования NGS на полногеномном секвенаторе MGISEQ-2000 (BGI inc.) точность прочтения каждого фрагмента ДНК для >85% прочтений достигает 99,98%. Средняя глубина покрытия ≥100 x, это значит, что каждая буква в геноме была прочитана минимум 100 раз.
Показания для полного секвенирования экзома
Как тест первой линии, это исследование может быть назначено:
Можно ли сдать этот анализ здоровому человеку?
Да, можно. Даже если у человека нет никаких признаков заболеваний и осложнений, он может сделать такой анализ ДНК. Результаты исследования дадут пациенту понимание где и в каких генах есть мутации.
Такой скрининг на носительство мутаций подойдет для людей, которые планирую беременность.
Вторичные находки
Во время анализа секвенирования могут быть обнаружены некоторые варианты, которые не связаны с текущими симптомами пациента (вторичные находки). Тем не менее, эта информация может иметь важные последствия для здоровья пациента и членов их семей.
Вторичные находки могут быть включены в отчет пациента. Наше секвенирование экзома включает все гены, перечисленные в списке генов ACMG (Американский колледж медицинской генетики и геномики). Мы учитываем последние рекомендации по генетическому тестированию, чтобы улучшить качество наших заключений. Список генов ACMG (скачать)
Как сдать анализ на полное секвенирование экзома
После получения заключения обязательно покажите его врачу-генетику. Мы не экономим на здоровье наших пациентов! Поэтому срок исполнения анализа 45 дней. Мы не увеличиваем срок анализа, чтобы “накопить образцы” и удешевить анализ. Поэтому сроки в лаборатории Медикал Геномикс строго регламентированы.
В команде Медикал Геномикс работают врачи-генетики, имеющие ученые степени в биологии и медицине, которые постоянно повышают квалификацию, публикуют научные статьи в цитируемых журналах и являются членами РАРЧ, РОМГ, ESHRE.
Команда биоинформатиков анализирует данные секвенирования экзома с 2010 года и имеет огромный опыт в биоинформатической обработке данных.
Результат теста ДНК полного секвенирование экзома
Данный анализ выявляет:
Cеквенирование экзома
Метод секвенирования нового поколения (NGS), ограниченный областями генома, кодирующими белок. Охватывает 1% генома, но содержит около 85% вариантов нуклеотидной последовательности, вызывающих заболевания.
Технический обзор
Экзомное секвенирование — это целенаправленный метод секвенирования нового поколения (NGS), который ограничен областями генома, кодирующими белок. Экзом охватывает приблизительно 1% генома, но содержит около 85% вариантов нуклеотидной последовательности, вызывающих заболевания.
Биоинформатикам, пытающимся выявить среди множества находок гены, вовлеченные в более чем 6800 редких заболеваний, секвенирование экзома позволяет быстро и экономически эффективно идентифицировать однонуклеотидные полиморфизмы и инделы (небольшие инсерции и делеции).
1% генома охватывает экзом
85% вариантов нуклиотидной последовательности
6800 редких заболеваний
При диагнозе с клинической неоднородностью
Примеры: эпилепсия, эпилептические энцефалопатии, мышечные дистрофии/мышечные расстройства, атаксия, невропатии, кардиомиопатии, дисплазии соединительной ткани, иммунодефициты, глухота, слепота при исключении основных синдром-ассоциированных вариантов
С атипичными клиническими проявлениями или фенотипами. С клинической точки зрения трудно выделить конкретный ген или группу генов
Пример: Наследственные атаксии, атипичный паркинсонизм
При генетически гетерогенных состояниях, когда число вовлеченных генов в заболевание велико
Примеры: умственная отсталость и тяжелый иммунодефицит, аутизм
При отягощенной наследственности, когда другие генетические исследования не позволили установить диагноз
Пример: пациент с задержкой нервно-психического развития и аналогично пораженные брат и сестра, хромосомный микроматричный анализ отрицателен.
В ходе интерпретации данных полноэкзомного секвенирования можно найти различные варианты — известные патогенные или доброкачественные, с неизвестной клинической значимостью или редкие варианты, неописанные ранее. Для того, чтобы определить клиническую значимость и сопоставить найденный вариант с генетическим заболеванием, необходимо владеть как можно большим объемом клинической информации о пробанде и его ближайших родственниках. Сокрытие любой клинической информации, включая семейный анамнез пациента, может повлиять на результаты тестов и их интерпретацию. Отсутствие клинической информации может привести к исключению генетических вариантов, которые могут быть актуальны для пациента, а также к присвоению неверной клинической значимости выявленным вариантам.
Выделение ДНК → Подготовка ДНК библиотек → Обогащение регионов → Секвенирование → Биоинформатическая обработка данных
Включает анализ последовательности всего экзома пациента и родителей или других членов семьи.
Тройной подход в экзомном секвенировании улучшает диагностическую точность, облегчая анализ вариантов нуклеотидной последовательности и позволяя выявлять мутации de novo, которые лежат в основе многих заболеваний с ранней манифестацией и тяжелым течением.
«Клинический экзом»
Секвенирование экзонов только тех генов, мутации в которых, приводят к развитию известных заболеваний
На сегодня в базе OMIM описано более 4700 таких генов. Несмотря на то, что данная разновидность анализа дешевле, список генов постоянно подвергается обновлению, следовательно, он менее информативен.
Панельное секвенирование
Основывается на анализе группы генов, объединенных в мультигенные панели. Данный вид диагностики сфокусирован на конкретном синдромальном показании.
Случайные результаты при таком подходе маловероятны. Панели выходят из употребления по мере открытия новых генов, связанных с заболеванием или выявления атипичных симптомов, пересекающихся с показаниями к использованию той или иной панели.
По мере добавления данных требуется только переанализ, но не повторное секвенирование
При эпилепсии, врожденной мышечной дистрофии, деменции, пренатальном тестирование и экзомноем секвенировании новорожденных
Позволяет выявить как унаследованные, так и мутации de novo
Научное подтверждение
Диагностическая эффективность экзомного секвенирования
Эпилепсия является общим знаменателем гетерогенной группы эпилептических расстройств с различными причинами, в том числе генетическими, и симптомами.
Сложности в определении эпилепсий без диагностических гипотез с неспецифическими симптомами возникают довольно часто. Диагностическая эффективность секвенирования экзома у больных с эпилепсией по разным данным составляет от 34 до 49% (Tumienė, B., et al.,2018, Forman E.B., 2018, Helbig KL., et al., 2016) по сравнению с 8% при применении хромосомного микроматричного анализа (Кожанова Т.В., 2019). Секвенирование экзома в 1,9 раза более результативно, чем диагностический выход панели «Наследственные эпилепсии» (диагностическая эффективность 19,0%; Р=0.0018)(Costain G., 2019). Установление генетического диагноза может повлиять на выбор лечения, как было продемонстрировано у пациентов с нарушениями в генах SCN1A, SCN8A, SLC2A1 (Snoeijen-Schouwenaars, F. M., et al., 2018).
На сегодняшний день генетическое исследование при эпилепсии рекомендуется начинать с секвенирования нескольких генов и/или целевых панелей и, наконец, выполнять экзомное секвенирование в оставшихся недиагностированных случаях.
Врожденные мышечные дистрофии (ВМД) представляют собой гетерогенную группу расстройств, характеризующихся дебютом преимущественно в раннем детском или юношеском возрасте и наличием признаков дистрофии в первую очередь проксимальных мышц верхних и нижних конечностей. Частота генетической диагностики ВМД остается низкой и составляет примерно 24%. Семьи с с невыявленными патогенными вариантами ВМД сталкиваются с неопределенностью в отношении риска прогрессирования заболевания, а также передачи потомству и необходимостью непрерывного медицинского наблюдения. Диагностический коэффициент экзомной генетической диагностики пациентов с мышечной дистрофией, для которых прицельное секвенирование по Сэнгеру не позволило выявить генетическую причину нарушения, составил 40% для одиночных пробандов и от 34% до 60% для секвенирования «трио» (Ghaoui R., et al., 2015; Harris, E., et al., 2017).
Деменция является наиболее частым нейродегенеративным расстройством, затрагивающим от 1% до 3% населения во всем мире. Большая генетическая гетерогенность является сложной задачей для диагностики, поскольку фенотип у многих пациентов либо не является синдромальным, либо молекулярно-генетическая причина все еще неизвестна.
Экзомное секвенирование является золотым стандартом диагностики нейродегенеративных расстройств. По литературным данным, у пациентов, которым не удалось установить диагноз после панельного исследования, диагностическая эффективность экзомного секвенирования составила 22%- 27% (E Chérot, et al.,2018; Bojan Zalar, et al., 2018).
Приблизительно 2-4% беременностей осложняются значительными пороками развития плода. Стратегия пренатального тестирования и выбор тестов должны быть индивидуальны и соотнесены с результатами УЗИ и семейным анамнезом. Современные варианты включают: анализ кариотипа, флуоресцентную гибридизацию in situ (FISH) и хромосомный микроматричный анализ (ХМА) для анализа хромосомных аномалий.
Различные методы исследования кариотипа обеспечивают диагностическую эффективность около 35 % (Zhang S., 2017, Hillman S.C., 2013). Таким образом, при использовании этих методик более половины плодов со структурными аномалиями остаются без диагноза.
В двух недавних крупномасштабных исследованиях сообщалось о результатах экзомного секвенирования «трио», выполненных на плодах с пороками развития и нормальным кариотипом (Petrovski S., et al., 2019, Lord J., et al., 2019). Оба исследования показывают, что экзомное секвенирование увеличивает диагностический выход при исследовании плода с врожденными пороками развития примерно на 8-19% после кариотипирования и результатов ХМА, а частота обнаружения патогенных вариантов сильно коррелирует с количеством аномалий развития плода.
Экзомное секвенирование является фенотип-зависимым тестом, поэтому врач должен предоставить лаборатории адекватную информацию, необходимую для получения наиболее точной интерпретации результатов. Клиническая информация должна включать подробные отчеты о визуализации плода с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ) и/или ультразвукового исследования плода, предварительные результаты комбинированного скрининга, этническая принадлежность, репродуктивный анамнез и семейный анамнез, включая кровное родство родителей.
Анализ «трио» предпочтительнее анализа только для плода или плода и одного родителя. Анализ трио имеет более высокие диагностические коэффициенты (на 20%) (Retterer K., 2016).
Если аномалии развития плода в значительной степени наводят на мысль о конкретном диагнозе, в качестве теста первой линии более подходящим является тестирование одного гена или фенотипическая панель генов. Пренатальное экзомное секвенирование может проводиться только при наличии клинически значимых показаний к такому исследованию. А при отсутствии таких показаний, интерпретация полученных данных невозможна.
По данным ВОЗ, 4-6% новорожденных в мире ежегодно появляются на свет с тяжелыми врожденными пороками развития. Врожденные пороки развития, по оценкам, присутствуют в 13% всех случаев поступления в отделения интенсивной терапии новорожденных в развитых странах (Widmann R., et al., 2017) и остаются ведущей причиной неонатальной смертности. Анализ литературы, показывает, что экзомное секвенирование имеет высокий диагностический выход (36-48%) при диагностике младенцев с врожденными пороками развития в очень тяжелом состоянии при отсутствии молекулярно-цитогенетических нарушений (Trujillano, D., et al.,2017, Meng L., et al., 2017, QI Zhi-Ye., et al.,2019).
Атипичная и ранее не описанная форма генетических расстройств, наблюдаемая у детей раннего возраста, бросает вызов традиционной парадигме многоуровневого генетического тестирования в отделениях интенсивной терапии. Таргетные панели являются разумными в большинстве случаях, но неудача или длительность при выявлении каузативных вариантов у тяжелобольных детей является существенной проблемой, которая может быть преодолена с помощью секвенирования экзома.
Наличие минимального количества клинической информации, то есть только одного единичного симптома, снижает специфичность результатов. Поскольку сложно выявить полную клиническую картину в первые дни жизни ребенка, рекомендуется делать «трио» анализ и только в тех случаях, когда стандартные методы диагностики, такие как анализ кариотипа, генные панели и ХМА нецелесообразны.
Экзомное секвенирование может обнаружить некоторые генетические изменения, которые не связаны с текущими признаками и симптомами пациента (вторичные находки). Тем не менее, эти выводы могут иметь важные последствия для здоровья пациентов и членов их семей.
Эти расстройства включают:
С другой стороны, некоторые виды генетических нарушений не имеют эффективного лечения и могут привести к смерти или пожизненной инвалидности. Вторичные находки могут быть включены в отчет пациента.
Вторичные находки могут не включаться в отчет, если вы сообщите нам, что не хотите быть о них проинформированы.
При интерпретации случайно найденных вариантов в генах, связанных с заболеваниями с неполной пенетрантностью и поздней манифестацией, сложно оценить риск для пациента. Так же, важно учитывать огромное количество вариантов, выявленных при секвенированнии экзома пациентов, определяя их приоритетность для последующего наблюдения.
При экзомном секвенировании «трио» могут быть выявлены: неродство родителя и ребенка, а также факт близкородственного брака. Пациент должен быть так же об этом проинформирован.
Cеквенирование нового поколения. Термин означает определение нуклеотидной последовательности (исследование первичной структуры) ДНК или РНК. Размер одного прочитанного фрагмента варьирует от 25 до 500 пар оснований..
Вид генетического полиморфизма, к которому относят различия индивидуальных геномов по числу копий хромосомных сегментов размером от 1 тыс. до нескольких млн. пар оснований.
Потеря участка последовательности ДНК азотистых оснований и выпадение соответствующих нуклеотидов.
Набор ДНК-фрагментов, подвергающихся секвенированию. Эти ДНК-фрагменты фланкированы идентичными ДНК-адаптерами– специальными последовательностями, необходимыми для одновременного секвенирования множества различных фрагментов ДНК.
Изменение в последовательности ДНК, когда происходит вставка последовательности ДНК. Минимальный размер такой вставки составляет один нуклеотид
Впервые возникшее изменение в последовательности ДНК, возникшее в половых клетках (гонадах) или при оплодотворении, в отличие от унаследованного.
Определение всей последовательности ДНК, включая некодирующие участки. По этому параметру отличается от сиквенса экзома.
[2] Widmann R, Caduff R, Giudici L, et al. Value of postmortem studies in deceased neonatal and pediatric intensive care unit patients. Virchows Arch. 2017;470(2):217-223.
[3] Costain G, Cordeiro D, Matviychuk D, Mercimek-Andrews S., Clinical Application of Targeted Next-Generation Sequencing Panels and Whole Exome Sequencing in Childhood Epilepsy. Neuroscience. 2019 Oct 15;418:291-310
[4] E Chérot, B Keren, C Dubourg, W Carré, M Fradin, et al.. Using medical exome sequencing to identify the causes of neurodevelopmental disorders: Experience of 2 clinical units and 216 patients. Clinical Genetics, Wiley, 2018, 93 (3), pp.567-576.
[5] Forman EB, Gorman KM, Conroy J, et alCost of exome sequencing in epileptic encephalopathy: is it ‘worth it’?Archives of Disease in Childhood 2018
[7] Harris, E., Topf, A., Barresi, R. et al. Exome sequences versus sequential gene testing in the UK highly specialised Service for Limb Girdle Muscular Dystrophy. Orphanet J Rare Dis 12, 151 (2017).
[8] Helbig KL, Farwell Hagman KD, Shinde DN, et al. Diagnostic exome sequencing provides a molecular diagnosis for a significant proportion of patients with epilepsy. Genet Med 2016;18:898-905.
[9] Hillman SC, McMullan DJ, Hall G, et al. Use of prenatal chromosomal microarray: prospective cohort study and systematic review and meta-analysis. Ultrasound Obstet Gynecol. 2013;41:610–620.
[10] Lord J, McMullan DJ, Eberhardt RY, et al. Prenatal exome sequencing analysis in fetal structural anomalies detected by ultrasonography (PAGE): a cohort study. Lancet. 2019;393:747–757.
[11] Meng L, Pammi M, Saronwala A, et al. Use of Exome Sequencing for Infants in Intensive Care Units: Ascertainment of Severe Single-Gene Disorders and Effect on Medical Management. JAMA Pediatr. 2017
[12] Petrovski S, Aggarwal V, Giordano JL, et al. Whole-exome sequencing in the evaluation of fetal structural anomalies: a prospective cohort study. Lancet. 2019;393:758–767.
[13] Retterer K, Juusola J, Cho MT, et al. Clinical application of whole-exome sequencing across clinical indications. Genet Med. 2016;18:696–704.
[14] Snoeijen-Schouwenaars, F. M., van Ool, J. S., Verhoeven, J. S., van Mierlo, P., Braakman, H. M. H., Smeets, E. E., … Willemsen, M. H. (2018). Diagnostic exome sequencing in 100 consecutive patients with both epilepsy and intellectual disability. Epilepsia.
[15] Trujillano, D., Bertoli-Avella, A., Kumar Kandaswamy, K. et al. Clinical exome sequencing: results from 2819 samples reflecting 1000 families. Eur J Hum Genet 25, 176-182 (2017)
[16] Tumienė, B., Maver, A., Writzl, K., Hodžić, A., Čuturilo, G., Kuzmanić-Šamija, R., (2018). Diagnostic exome sequencing of syndromic epilepsy patients in clinical practice. Clinical Genetics, 93(5), 1057–1062.
[17] QI Zhi-Ye, DUAN Jiang,HE Xiang-Ying et al. Clinical application of whole exome sequencing in monogenic hereditary disorders in critically ill newborns[J]. CJCP, 2019, 21(7): 640-643.
[18] Zhang S, Lei C, Wu J, et al. A retrospective study of cytogenetic results from amniotic fluid in 5328 fetuses with abnormal obstetric sonographic findings. J Ultrasound Med. 2017;36:1809–1817.
Секвенирование экзома
Cеквенирование экзома – это тест для определения генетических повреждений (мутаций) в ДНК, которые являются причиной наследственных болезней.
Несмотря на то, что существует более 2000 генетических или менделевских болезней (их наследование подчиняется закону Менделя), вызываемых известными отклонениями в ДНК, многие пациенты, у которых на основании клинических данных предполагается наличие редких генетических заболеваний, часто не проходят молекулярную диагностику.
Общепринятой является точка зрения, согласно которой примерно 85% известных отклонений, вызывающих заболевания, происходят в 1% генома, содержащем экзоны и сплайс-зоны, поэтому исследование этой части генома является эффективным и мощным инструментом клинической диагностики для отдельных пациентов.
Тест предназначен для использования в совокупности с клиническими данными и другими лабораторными исследованиями с целью диагностики редких генетических заболеваний.
Путем исследования в одном тесте практически всех областей генома, кодирующих белки, можно не только заменить потенциальную необходимость во многих дорогостоящих анализах каждого гена, но также резко увеличить шансы на обнаружение вариантов с высоким риском, которые могут в дальнейшем быть подтверждены другими методами как у пациента, так и у его родственников.
Используя разработанный компанией Иллюмина тестовый набор TruSight и секвенатор нового поколения Illumina HiSeq2500, стандартные процедуры, проверенные и реализованные в прошедшем CLIA сертификацию Центре клинической геномики при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (UCLA), можно в одном тесте получить информацию о 95% кодирующих белковых последовательностях генома из числа всех генов, которые отвечают за появление болезней.
Предназначение этого теста в том, чтобы предоставить полногеномную и исчерпывающую геномную экспертизу, с небольшими затратами и значительно более эффективную, чем последовательный анализ при помощи специальных целевых панелей.
В среднем, для каждого пациента определяется примерно 20 000 вариантов ДНК в экзоме. Однако значительная часть этих ДНК вариантов является доброкачественными полиморфизмами. Чтобы определить потенциально болезнетворные варианты, к данным применяется серия фильтров, специфичных для каждого пациента. В их число входит семейная история, любые дифференциальные диагнозы и все соответствующие компоненты родительских заболеваний. При помощи этого можно провести эффективный поиск всех генов, встречающихся в медицинской литературе или мутационных базах данных, которые по данным врачей отвечают за проявление фенотипов и включают известные варианты ДНК, вызывающие нарушения в белках.
На практике у примерно 50% пациентов обнаруживаются однозначные варианты ДНК, которые являются причиной заболевания. Если однозначных причинных вариантов ДНК не обнаружено, то прочие потенциально вызывающие болезни варианты ДНК сохраняются для возможных будущих перепроверок в будущем, когда будут опубликованы результаты новых исследований.
Также иногда рекомендуется провести дополнительный анализ обнаруженных изменений в ДНК для членов семьи пациента, что может помочь с их дальнейшим анализом и интерпретацией.
Клиническое секвенирование экзома.
Этот тест включает глубокий анализ 4800 клинически значимых генов, которые связаны с известными наследственными заболеваниями. Наличие обнаруженных мутаций подтвержданется классическим секвенированием по Сэнгеру. При необходимости проводится поиск аналогичных мутаций у родителей. Метод клинического секвенирования экзома подходит для обнаружения точечных мутаций, вставок, делеций, инверсий и перестановок в экзоме. Пациент получает заключение об изменениях, связанных с его заболеванием. В то же время лечащий врач может дополнительно запросить более подробную информацию, включая данные о потенциально патогенных вариантах, локализованных в хорошо изученных областях экзома.
Цель теста – полное исследование экзома конкретного пациента. При этом результаты изысканий анализируются и проверяются целой командой специалистов медиков. Кроме того, отчет об обнаруженных изменениях сопровождается подробными комментариями.
Перед проведением тестирования рекомендуется дополнительная консультация врача-генетика. В таком случае пациент может убедиться в необходимости прохождения того или иного набора тестов. Также в ходе консультации рассказывается о возможных преимуществах и рисках генетического тестирования. Дело в том, что потенциальную опасность может представлять не само тестирование (оно совершенно безвредно для пациента), а информация об обнаруженных в генетическом материале отклонениях. В частности, сведения о врожденной предрасположенности к тому или иному заболеванию обычно не сообщаются лицам, не достигшим совершеннолетия. Каждая лаборатория вырабатывает свою политику поведения в подобных случаях.
В качестве исходного материала для тестирования берется свежая кровь. Заморозка или нагрев образцов перед тестированием не допускается, поскольку эти воздействия приводят к разрушению ДНК, что в свою очередь делает результаты исследования недостоверными. Образцы должны поступить в лабораторию течение 48 часов с момента взятия.
Стоит отметить, что полное секвенирование экзома может включать или не включать анализ митохондриальной ДНК. Уточнять возможность данного анализа нужно непосредственно в лаборатории, выполняющей секвенирование. В том случае, если лаборатория проводит митохондриальный анализ, данные по гетероплазмии материнского образца могут не сообщаться.
Вопросы и ответы
Что включает клиническое секвенирование экзома?
Клиническое секвенирование экзома разделяется на несколько этапов.
Секвенирование: Диагностическое секвенирование экзома (DES) включает секвенирование примерно 20 000 генов. Это отличает его от секвенирования всего генома, поскольку метода нацелен на исследование 1-2% областей генома, кодирующих синтез белков, которые предположительно ответственны за появление примерно 85% от числа известных заболеваний. Целью DES является выявление изменений, которые определяют фенотип пациента.
Анализ и проверка: после завершения секвенирования все полученные данные пропускаются через биоинформационный конвейер и последовательно анализируются коллективом медиков. Для каждой обнаруженной альтерации проводится проверка, является ли она связанной с исследуемыми особенностями фенотипа. Потенциально связанные альтерации отправляются на ко-сегрегационный анализ.
Формирование отчета: каждый отдельный случай проходит несколько уровней медицинской проверки, и только после последней из них формируется отчет. Каждый отчет является специфическим для пробанда (человека, генетика которого исследуется) и включает проверку и анализ в том числе литературных данных. Подготовка отчета может длиться от нескольких дней до нескольких недель в зависимости от сложности исследования.
Доступные варианты секвенирования экзома:
Первый уровень (Клиническое секвенирования): Анализ примерно 4 800 клинически охарактеризованных генов. Полное секвенирование экзома пробанда. Проведение ко-сегрегационного анализа семьи для всех положительных или неоднозначных результатов.
Второй уровень (Полное секвенирование экзома): Анализ всех предоставленных генов с целью проведения поиска новых генов (порядка 20 000 генов по всей базе NCBI RefSeq). Полное секвенирование экзома семейного трио. Семейный ко-сегрегационный анализ для обнаруженных позитивных или неоднозначных результатов. Обязательное требование: минимум три образца от членов семьи. Тестирование на образцах эмбрионов не проводится.
Какие данные входят в отчет?
Общие результаты: положительный, предположительно положительный, отрицательный, неоднозначный.
Первичные сведения могут ограничиваться информацией, напрямую связанной с фенотипом. Это помогает выделить наиболее полезную для диагностики болезни информацию. Дополнительные сведения чаще содержат более подробные данные, относящиеся к экзому в целом, безотносительно связи с фенотипом.
Дополнительные сведения: Они варьируются в зависимости от предпочтений и возраста пациента. Данный отчет обсуждается отдельно. В дополнительные сведения попадают только установленные патогенетические или предположительно патогенетические альтерации. О клинически незначимых и доброкачественных альтерациях не сообщается. Дополнительные сведения передаются только пробанду. Прочие члены семьи не получают отчета с дополнительной информацией, однако носительство может быть предположено на основании результатов пробанда.
Когда следует заказывать таргетное секвенирование (целевая панель генов) вместо полного сквенирования экзома?
Перед тем, как начать клиническое секвенирования экзома, важно определить возможность использования таргетных панелей, которые разработаны в отношении некоторой группы заболеваний, например, аутизм, задержка психического развития и пр. К примеру, если в истории семьи обнаруживаются признаки одного или нескольких различных наследственных опухолевых заболеваний, то семья вполне может быть носителем опухолевого наследственного заболевания.
В таком случае более эффективным подходом может оказаться первоначальная проверка при помощи таргетных панелей нового поколения, таких как CancerNext, с целью добиться полного покрытия задействованных генов, поскольку такая проверка позволяет получить в том числе полностью отрицательный результат и исключить наличие мутаций в основных опухолевых генах.
Можно ли комбинировать секвенирование экзома с проведением иных генетических тестов (к примеру, хромосомным микроматричным анализом) в рамках одного заказа?
Мы рекомендуем вначале делать хромосомный микроматричный анализ, а затем выполнять секвенирование экзома.
Что необходимо предоставить для клинического секвенирование экзома?
Для выполнения секвенирования экзома необходимы:
Какова политика сообщения дополнительных результатов тестирования?
В 2013 году Американская общество медицинских генетиков (ACMG) выпустила «Рекомендации по случайным находкам в ходе секвенирования экзома и генома» («Recommendations in Incidental Findings in Clinical Exome and Genome Sequencing»).
В соответствии с рекомендациями ACMG минимальный перечень дополнительных результатов предоставляется по умолчанию для каждого тестирования экзома.
По желанию пациент может отказаться от получения всех дополнительных данных, отметив соответствующий пункт в бланке заявки.
В дополнение к перечисленному, мы можем предостаить возможность получения расширенного отчета о дополнительных результатах. Пациенты, заказавшие клиническую диагностику экзома (DES), могут выбрать один из стандартных вариантов расширенного отчета (получить данные о носительстве рецессивных болезней, предрасположенности к раку, возникающим в детском и зрелом возрасте болезням). Для получения подробной информации требуется заполнить соответствующий бланк заявки на получение дополнительных результатов, детально описывающий подробности заказа.
Информация об обнаруженных альтерациях может не сообщаться в том случае, если для связанного с ними заболевания в настоящее время не существует лечения. К примеру, склонность к раннему возникновению болезни Альцгеймера, в итоговый отчет НЕ включается.
Принимаются ли для тестирования материалы только пробанда, когда образцы родителей или иных родственников первой степени предоставить невозможно (к примеру, для приемных детей)?
Если для тестирования предоставляются только образцы пробанда либо предоставляется менее трех образцов от родственников первой степени, то можно заказать лишь проведение тестирования первого уровня (FTE).
Есть ли у клинического секвенирования экзома технические ограничения?
Да, ограничения существуют.
Можно ли сделать повторный анализ данных, полученных при секвенировании?
Да, мы предоставляем такую возможность.
Можно ли провести полное секвенирование экзома для эмбриональных образцов?
Эмбриональные образцы принимаются только в случае гибели плода. Для эмбриональных образцов доступно тестирование первого уровня (FTE).
Если вариант ДНК был пересмотрен и классифицирован иначе, получит ли врач уведомление об этом, чтобы сообщить обновленную информацию своему пациенту?
Секвенирование экзома в нашей лаборатории предполагает повторную классификацию вариантов. Получение дополнительной информации основанной на больших популяционных исследованиях помогает облегчить интерпретацию и уточнить диагноз. Наша лаборатория, как и все научное сообщество вовлечены в активную работу с целью лучшего понимания человеческого генома. Интерпретации и методы постоянно совершенствуются.
Проверяются ли новые гены?
Новые гены анализируются при условии выбора DES тестирования (клиническая диагностика экзома). Под новыми генами подразумеваются альтерации в генах, которые ранее не связывались с болезнями. В связи со сложностью анализа новых генов, клиническая диагностика экзома (DES) требует больше времени для выполнения заказа по сравнению с тестированием первого уровня экзома (FTE).
Если альтерации в новых генах уже обнаружены и описаны, все усилия направляются на изучение гена, включая координационные исследования и функциональные исследования с группами исследователей, изучающих ген, при наличии таковой возможности.
Предоставляет ли лаборатория полный список вариантов по пациенту?
Да, список предоставляется.
Примечание: не все альтерации из списка вариантов проходят подтверждение другими методами, и потому эти данные должны использоваться лишь в исследовательских целях.
Включает ли проводимое тестирование секвенирование митохондриального генома?
Если было обнаружено, что пациент является носителем мутации (или мутаций), можно ли протестировать членов его семьи?
Да, для членов семьи пациента можно провести односайтовый анализ альтераций, классифицированных как причины болезни.
Родственники первой степени и прочие родственники с тем же фенотипом проверяются в рамках ко-сегрегационного анализа, если соответствующие образцы были получены вместе с образцами пробанда для тестирования.