کاربرد تست هول اگزوم و یا WES در مشاوره ژنتیک

یکی از مهمترین کاربردهای دستگاه NGS و  یا Next-Generation Sequencing  در مشاوره ژنتیک انجام تست WES است. هول اگزوم سکئونسینگ یا WES (Whole Exome Sequencing)  یکی از تکنیک‌های پیشرفته در مشاوره ژنتیک است که توالی‌یابی بخش‌های کدکننده ژنوم یا همان اگزوم‌ها را ممکن می‌سازد.

ساختار ژنوم DNA انسان به‌طور کلی به دو بخش اصلی تقسیم می‌شود:

• Exome: بخش کدکننده پروتئین (۱–۲٪ ژنوم)

• Non-coding Genome: شامل:

1- اینترون‌ها (Introns که بین اگزوم ها قرار می گیرد و در تنظیم ژن ها نقش دارد)،

2- تنظیم‌کننده‌ها (مثل Promoter ،Enhancer ،Silencer  و  Insulator تعیین می‌کنند که یک ژن چه زمانی، کجا و چقدر فعال باشد)،

• نواحی بین‌ژنی  (Intergenic regions: بین ژن‌ها قرار دارند و تا سال‌ها “junk DNA” محسوب می‌شد اما اکنون معلوم شده بسیاری از آنها نقش تنظیمی دارند

• RNAهای غیرکدکننده : مثل: miRNA، lncRNA و snRNA که در واقع این مولکول‌ها پروتئین تولید نمی‌کنند ولی ژن‌ها را تنظیم می‌کنند.

• و توالی‌های تکراری (Repetitive DNA) که شامل: Satellite DNA، Microsatellite/STR، Transposons (LINE، SINE، Alu) که این بخش‌ها در تکامل، ساختار کروموزوم و گاهی بیماری‌ها نقش دارند.

 اگزوم حدود ۱ تا ۲ درصد از کل ژنوم انسان را تشکیل می‌دهد، اما بیش از ۸۵ درصد از جهش‌های بیماری‌زا در این بخش‌ها رخ می‌دهند. 

فناوری NGS به دلیل سرعت و دقت بالا می‌تواند اطلاعات دقیقی از توالی ژنوم افراد فراهم کند و در نتیجه نقش کلیدی در تشخیص و پیشگیری بسیاری از بیماری‌های ژنتیکی دارد.

کاربردهای WES

کاربردهای WES در مشاوره ژنتیک شامل موارد زیر است:

1.تشخیص بیماری‌های نادر ژنتیکی:  برای بیمارانی که علائم پیچیده و نادری دارند، WES  می‌تواند به شناسایی جهش‌های مسبب بیماری کمک کند و تشخیص دقیق‌تری را فراهم کند. این تکنیک به ویژه برای کودکانی که علائم ژنتیکی ناشناخته‌ای دارند کاربرد دارد.

2. شناسایی بیماری‌های تک‌ژنی: WES  می‌تواند جهش‌های تک‌ژنی مرتبط با بیماری‌های ارثی مانند فیبروز کیستیک، سندروم مارفان و بیماری‌های ژنتیکی عصبی-عضلانی را شناسایی کند و به پزشکان و خانواده‌ها اطلاعاتی برای مدیریت بهتر بیماری بدهد.

3. مشاوره پیش از تولد و تشخیص قبل از کاشت جنین (PGD): در مواردی که والدین حامل جهش‌های ژنی هستند که خطر بیماری‌های ارثی برای فرزندشان دارد، WES می‌تواند جهش‌های خاصی را در جنین شناسایی کند. این موضوع در مشاوره پیش از تولد و کمک به والدین در تصمیم‌گیری آگاهانه مفید است. همچنین در بررسی سندرم داون و سایر اختلالات کروموزومی نیز در این مرحله کمک کننده است.

4. شناسایی جهش‌های ناشناخته: در مواردی که بیماری علتی ناشناخته دارد، WES می‌تواند به کشف جهش‌های جدید و ناشناخته در اگزوم کمک کند و اطلاعاتی برای تحقیقات علمی و مشاوره دقیق‌تر فراهم کند.

5. سرعت و کارآیی: WES نسبت به سایر روش‌ها سریع‌تر و کارآمدتر است و در شرایطی که نیاز به پاسخ فوری وجود دارد، مثل تشخیص نوزادان با علائم شدید و بحرانی، می‌تواند بسیار سودمند باشد.

6. درمان‌های شخصی‌سازی‌شده: نتایج WES می‌توانند در تصمیم‌گیری برای درمان‌های خاص و مناسب هر بیمار مورد استفاده قرار گیرند، که در درمان‌های هدفمند و دارودرمانی فردی بسیار مفید است.

7. پیش‌بینی و مدیریت سرطان‌ها: در مشاوره ژنتیک سرطان، NGS می‌تواند جهش‌های مرتبط با افزایش خطر سرطان‌های ارثی مانند سرطان پستان، تخمدان و کولون را شناسایی کند. این اطلاعات به شناسایی اعضای خانواده در معرض خطر و اتخاذ اقدامات پیشگیرانه یا درمان زودهنگام کمک می‌کند.

محدودیت‌های WES شامل عدم شناسایی جهش‌های خارج از اگزوم، جهش‌های پیچیده ساختاری و محدودیت در تفسیر برخی جهش‌ها است. باوجود این، WES به دلیل دقت و جامعیت بالا در شناسایی جهش‌های بیماری‌زا، ابزاری ارزشمند در مشاوره ژنتیک محسوب می‌شود و به تصمیم‌گیری آگاهانه و پیشگیری از بیماری‌ها کمک شایانی می‌کند. 

چه کسانی کاندید انجام تست هول اگزوم برای کانسرها هستند؟

تست هول اگزوم (Whole Exome Sequencing) یک روش پیشرفته برای تحلیل ژنتیکی است که به شناسایی جهش‌های ژنتیکی در بخش‌های کدکننده DNA (اگزون‌ها) کمک می‌کند. این تست می‌تواند برای شناسایی علل ژنتیکی بیماری‌های سرطانی و سایر شرایط ژنتیکی مفید باشد.
افرادی که ممکن است کاندید انجام تست هول اگزوم برای شناسایی سرطان‌ها باشند، شامل موارد زیر می‌شوند:

1. افراد با تاریخچه خانوادگی قوی از سرطان‌ها: اگر چندین عضو خانواده به انواع مختلف سرطان‌ها مبتلا شده‌اند، انجام تست هول اگزوم می‌تواند به شناسایی جهش‌های ژنتیکی وراثتی که ممکن است در خانواده مشترک باشند، کمک کند.

2. افرادی که به سرطان‌های نادر مبتلا شده‌اند: در برخی موارد، سرطان‌های نادر یا غیرمعمول ممکن است نتیجه جهش‌های ژنتیکی خاصی باشند. هول اگزوم می‌تواند برای شناسایی این جهش‌ها مفید باشد.

3. افراد مبتلا به سرطان‌های با سن شروع پایین: در صورتی که فردی به سرطان قبل از سن معمول آن مبتلا شده باشد، این می‌تواند نشان‌دهنده وجود یک اختلال ژنتیکی باشد که تست‌های ژنتیکی مانند هول اگزوم می‌توانند آن را شناسایی کنند.

4. افراد مبتلا به سرطان‌هایی که ویژگی‌های بالینی خاص دارند: برخی از سرطان‌ها ممکن است با ویژگی‌های خاصی همراه باشند که احتمالاً ناشی از جهش‌های ژنتیکی خاص هستند. این افراد می‌توانند برای بررسی علل ژنتیکی تست شوند.

5. افراد با سرطان‌های متاستاتیک یا مقاوم به درمان: در برخی موارد، انجام تست‌های ژنتیکی می‌تواند به شناسایی تغییرات ژنتیکی جدید کمک کند که ممکن است به مقاومت به درمان‌های موجود مرتبط باشند.

6. افرادی که در برنامه‌های مشاوره ژنتیکی قرار دارند: در صورتی که فردی به مشاوره ژنتیکی برای سرطان رفته باشد، ممکن است توصیه شود که از هول اگزوم برای بررسی جهش‌های ژنتیکی خاص استفاده کند.
این تست به دلیل هزینه بالا و پیچیدگی، معمولاً به عنوان آخرین گزینه در مواردی که سایر روش‌ها قادر به شناسایی علت ژنتیکی نبوده‌اند، استفاده می‌شود. تصمیم‌گیری برای انجام هول اگزوم باید تحت نظر یک مشاور ژنتیک یا پزشک متخصص باشد تا بهترین تصمیم برای شرایط فردی گرفته شود.