Contenuto
Il test genomico è un tipo di test che esamina più che i tuoi geni, ma i modi in cui i tuoi geni interagiscono e cosa significano queste interazioni per la tua salute.I test genomici vengono spesso confusi con i test genetici. La differenza principale è che i test genetici sono progettati per rilevare una singola mutazione genetica (come le mutazioni BRCA1 e BRCA2 associate al cancro al seno e alle ovaie), mentre i test genomici esaminano tutti i tuoi geni.
Dando uno sguardo più ampio al tuo trucco genetico, compreso il modo in cui i tuoi geni sono sequenziati e come si influenzano a vicenda, i test genomici possono offrire approfondimenti su come il tuo corpo funziona a livello molecolare e cosa significa in termini di rischio di malattia, progressione o ricorrenza.
Il test genomico è comunemente usato nel trattamento del cancro per determinare come potrebbe comportarsi un tumore. Questo può aiutare i medici a prevedere quanto sarà aggressivo il cancro e se è probabile che si diffonda (metastatizzi) ad altre parti del corpo.
Il test genomico è uno strumento centrale nello sviluppo della medicina personalizzata che mira a personalizzare trattamenti, prodotti e pratiche per l'individuo.
Genetica contro genomica
Sebbene la genetica e la genomica siano entrambe associate ai geni, hanno scopi e applicazioni completamente diversi.
Genetica
La genetica è lo studio degli effetti che i geni hanno su un individuo. I geni forniscono al corpo istruzioni su come produrre proteine; le proteine, a loro volta, determinano la struttura e la funzione di ogni cellula del corpo.I geni sono costituiti da elementi costitutivi, chiamati DNA, che sono disposti in una stringa chiamata "basi". L'ordine, o sequenza, delle basi determinerà quali istruzioni verranno inviate e quando.
Mentre molti geni sono codificati per produrre proteine specifiche, altri geni non codificati regolano come e quando le proteine vengono prodotte (essenzialmente attivando e disattivando determinati geni). Qualsiasi aberrazione nel funzionamento di un gene può influenzare il rischio di determinate malattie a seconda delle proteine colpite.
In alcuni casi, una singola mutazione genetica può conferire a malattie come la fibrosi cistica, la distrofia muscolare e l'anemia falciforme.
I test genetici possono cercare qualsiasi mutazione genetica che potresti aver ereditato dai tuoi genitori, per confermare una diagnosi, prevedere il rischio futuro o identificare se sei un portatore.
Genomica
La genomica è lo studio della struttura, funzione, mappatura ed evoluzione del set completo di DNA, inclusi tutti i geni. Il materiale genetico più tutte le sequenze sono chiamati genoma. Lo scopo della genomica è analizzare la funzione e la struttura di un genoma al fine di:
- Comprendi come sistemi biologici complessi, come il sistema cardiovascolare e il sistema endocrino (ormone), si influenzano a vicenda
- Prevedi quali problemi possono verificarsi se le interazioni genetiche interferiscono con le normali funzioni biologiche
Nel complesso, ci sono tra 20.000 e 25.000 diversi geni codificanti proteine e circa 2.000 geni regolatori non codificati nel genoma umano.
La genomica è importante perché ci aiuta a capire perché alcune persone sono geneticamente predisposte a determinate malattie (anche se non capiamo come interagiscono determinati geni). Piuttosto che identificare un singolo percorso genetico, la genomica valuta la moltitudine di variabili genetiche che influenzano lo sviluppo e / o il trattamento di una malattia, come il cancro o il diabete.
A differenza della genetica, la genomica non è vincolata a mutazioni ereditabili. Identifica come il tuo corredo genetico influenza il decorso di una malattia e, al contrario, come l'ambiente, lo stile di vita e i trattamenti farmacologici possono innescare mutazioni che alterano quel decorso.
Comprendendo queste variabili in continua evoluzione, i medici possono fare scelte più informate nel trattamento, spesso preventivamente.
Ruolo dei test genomici
I test genomici si basano sulla nostra attuale comprensione del genoma umano, un processo iniziato con il progetto collaborativo sul genoma umano dal 1990 al 2003.
Negli anni della convocazione, gli scienziati sono stati in grado di identificare sempre più quali anomalie genetiche si traducono non solo nello sviluppo di una malattia ma anche nelle caratteristiche della malattia. Ciò ha fornito informazioni sul motivo per cui alcune persone sviluppano forme di cancro più aggressive, vivono più a lungo con l'HIV o non rispondono a determinate forme di chemioterapia.
Mentre i test genetici possono confermare o escludere una sospetta condizione genetica, la genomica fa un ulteriore passo avanti fornendoci:
- Marcatori di rischio per lo screening delle malattie
- Marcatori prognostici per prevedere quanto velocemente una malattia progredirà, quanto è probabile che si ripresenti e il probabile esito di una malattia
- Marcatori predittivi per guidare le scelte di trattamento ed evitare la tossicità
- Marcatori di risposta per determinare l'efficacia di vari trattamenti
Sebbene la genomica si concentri sulle implicazioni del nostro corredo genetico indipendentemente da tutti gli altri fattori, non viene utilizzata isolatamente.
Il crescente movimento verso la medicina personalizzata sta cambiando il modo in cui affrontiamo le malattie in generale. Piuttosto che una soluzione unica per tutti, la medicina personalizzata tiene conto dell'elevata variabilità della genetica, dell'ambiente e dello stile di vita per offrire una soluzione più su misura per ogni individuo.
Come funziona il test
I test genomici sono tipicamente offerti come un pannello di geni mirati, che vanno dall'analisi di "punti caldi" genetici (siti di mutazione ben consolidati) al sequenziamento completo del gene. I test vengono generalmente eseguiti in un laboratorio specializzato certificato ai sensi del Clinical Laboratory Improvement Amendments (CLIA) del 1988. Oggi ci sono più di 500 laboratori di genetica certificati CLIA negli Stati Uniti.
La maggior parte dei test richiede un campione di sangue o di saliva o un tampone dell'interno della guancia (noto come striscio buccale). A seconda degli scopi del test, potrebbero essere necessarie solo poche gocce di sangue o diverse fiale. Può essere necessaria una biopsia di un tumore o di un midollo osseo per le persone con cancro.
Una volta ottenuto il campione, di solito occorrono da una a quattro settimane per ricevere i risultati. A seconda della condizione da trattare, un consulente genetico può essere a disposizione per aiutarti a capire i limiti del test e cosa significano e cosa non significano i risultati.
Sequenziamento di nuova generazione
Il sequenziamento di nuova generazione (NGS) è lo strumento principale per i test genomici. Viene utilizzato per identificare e valutare la sequenza genetica di milioni di brevi segmenti di DNA chiamati "letture". Le letture vengono quindi assemblate in una sequenza completa per determinare quali variazioni genetiche (varianti) sono presenti e cosa significano.
NGS è estremamente flessibile e può essere utilizzato per sequenziare solo pochi geni, come per un pannello di cancro al seno ereditario, o l'intero genoma utilizzato tipicamente a scopo di ricerca per lo screening di malattie rare.
Poiché la maggior parte delle varianti ha un impatto poco o nullo sulla salute umana, verranno filtrate per identificare le poche che sono clinicamente significative. Queste varianti verranno quindi valutate su una scala di cinque punti che va da:
- Benigno (non causa di malattie)
- Probabilmente benigno
- Incerto
- Probabilmente patogeno (che causa la malattia)
- Patogeno
Mentre la maggior parte dei laboratori riporterà i risultati patogeni e probabilmente patogeni, alcuni includeranno anche i risultati incerti, probabilmente benigni e benigni. Sarebbe inclusa anche un'interpretazione di un genetista certificato.
Risultati primari e secondari
I risultati direttamente correlati a una condizione sospetta sono riferiti ai risultati primari, mentre quelli che sono clinicamente significativi ma non correlati sono chiamati risultati secondari (o incidentali).
I risultati secondari sono spesso rilevanti e possono rivelare il rischio genetico di una persona di una futura malattia, lo stato di portatore o risultati farmacogenetici (come il tuo corpo elabora un farmaco specifico). In alcuni casi, è possibile eseguire test anche sui tuoi genitori per identificare quali varianti sono condivise e quali lo sono de novo (non ereditato).
Test genomici nel cancro
Lo sviluppo dei test genomici è avvenuto più o meno in concomitanza con l'aumento delle terapie mirate contro il cancro. Quando gli scienziati hanno iniziato a comprendere come alcune varianti genetiche trasformassero cellule normali in cellule cancerose, sono stati in grado di sviluppare test per lo screening di varianti specifiche e sviluppare farmaci per colpire quei geni.
Oggi, i test genomici sono diventati una parte sempre più integrante del trattamento e della gestione di molti diversi tipi di cancro, tra cui il cancro al seno e il cancro ai polmoni.
Mentre i test genetici possono aiutare a identificare il rischio di cancro di una persona, i test genomici ci aiutano a identificare i marcatori genetici associati alle caratteristiche della malattia. Ci consente di prevedere il probabile comportamento di un tumore, inclusa la velocità con cui crescerà e la probabilità che si metastatizzi.
Questo è importante dato che le cellule di un tumore sono soggette a una rapida mutazione. Anche se una singola variante genetica è responsabile dell'insorgenza di un tumore, la malattia stessa può assumere molti corsi diversi, alcuni aggressivi e altri no. Mentre un test genetico può aiutare a identificare la malignità, un test genomico può identificare i modi più efficaci per trattarlo.
Inoltre, se un tumore muta improvvisamente, un test genomico può individuare se la mutazione è ricettiva alla terapia mirata. Uno di questi esempi è il farmaco Nerlynx (neratinib) utilizzato per colpire e trattare il cancro al seno HER2-positivo in stadio iniziale.
Confronto tra test genetici e genomici nel cancro al seno
GeneticaLo studio dei tratti genetici ereditari, compresi quelli associati a determinate malattie
La genetica stabilisce il rischio di ereditare il cancro dai tuoi genitori
Il test BRCA1 e BRCA2 può prevedere il rischio di contrarre il cancro al seno o alle ovaie
Una volta che conosci il tuo rischio di cancro al seno, puoi adottare misure per ridurre attivamente il rischio
Lo studio dell'attività e dell'interazione dei geni nel genoma, compreso il loro ruolo in alcune malattie
Una volta che hai il cancro, la genomica stabilisce come si comporterà il tumore
I test per il cancro al seno Oncotype DX e PAM50 vengono utilizzati per profilare un tumore e prevedere come risponderai alla chemioterapia
Sulla base dei risultati del test genomico, tu e il tuo medico potete decidere quali opzioni di trattamento sono più appropriate dopo l'intervento chirurgico
Home Test genomici
I test genomici domestici si sono già infiltrati nella nostra vita quotidiana, a partire in gran parte con il rilascio del kit genetico domestico 23andMe diretto al consumatore nel 2007.
Mentre alcuni test genetici domestici, come AncestryDNA e National Geographic Geno 2.0, sono stati progettati esclusivamente per tracciare l'ascendenza di una persona, 23andMe ha offerto ai consumatori la possibilità di identificare il loro rischio di alcuni disturbi genetici della salute.
È un modello di business che è stato irto di sfide. Nel 2010, la Food and Drug Administration (FDA) statunitense ha ordinato a 23andMe e ad altri produttori di test genetici domestici correlati alla salute di interrompere la vendita dei dispositivi, che il regolatore ha ritenuto essere "dispositivi medici" ai sensi della legge federale.
Nell'aprile 2016, dopo anni di trattative con la FDA, 23andMe ha ottenuto il diritto di rilasciare il proprio test di rischio per la salute genetica del servizio genoma personale che è in grado di fornire informazioni sulla predisposizione di una persona alle seguenti 10 malattie:
- Carenza di alfa-1 antitripsina (una malattia genetica legata a malattie polmonari ed epatiche)
- Celiachia
- Distonia primaria ad esordio precoce (un disturbo del movimento involontario)
- Deficit del fattore XI (un disturbo della coagulazione del sangue)
- Malattia di Gaucher, tipo 1
- Deficit di glucosio-6-fosfato deidrogenasi (una malattia dei globuli rossi)
- Emocromatosi ereditaria (un disturbo da sovraccarico di ferro)
- Trombofilia ereditaria (un disturbo della coagulazione del sangue)
- Morbo di Alzheimer a esordio tardivo
- Morbo di Parkinson
I test basati sulla saliva offrono lo stesso livello di accuratezza di quelli utilizzati dai medici.
Nonostante i vantaggi di questi prodotti, permangono preoccupazioni tra alcuni sostenitori del potenziale rischio di discriminazione nel caso in cui le informazioni genetiche fossero condivise senza l'autorizzazione del consumatore. Alcuni sottolineano il fatto che il gigante farmaceutico GlaxoSmithKline (GSK) è già un investitore in 23andMe e prevede di utilizzare i risultati dei test di oltre cinque milioni di clienti per progettare nuovi farmaci farmaceutici.
Per contrastare le critiche, 23andMe ha consigliato alla FDA che i risultati sarebbero stati "de-identificati", il che significa che l'identità e le informazioni del consumatore non sarebbero state condivise con GSK.