Следващата информация описва какво се случва с проба, изпратена до генетична лаборатория. Основните теми са:

  • Разнообразие от методи, използвани в лабораторията за генетично изследване,
  • Защо някои генетични тестове отнемат толкова много време, докато други се правят много по-бързо.
  • Защо в някои случаи лабораторията не може да оцени резултата.

Ако се интересувате от подробна информация относно причините за генетично изследване, моля, вижте брошурата със заглавие „Какво е генетично тестване?“

Какъв е самият генетичен тест?

Повечето генетични тестове разследват ДНК - химикал вътре в нашите клетки, който дава на телата ни инструкции как да растат, да се развиват, регенерират и функционират като цяло. ДНК е като низ, съставен от малки кодирани съобщения, организирани в по-големи специфични единици (инструкции), които ние наричаме гени . Хората имат около 30 000 различни гена, съхранявани във влакнести структури, наречени хромозоми . Имаме 46 хромозоми и ги наследяваме от родителите си - 23 от майката и 23 от бащата, така че заедно имаме два комплекта от 23 хромозоми, или 23 „двойки“. Ако си представите генетиката като книга на живота, ДНК изразява букви, гените са глави в думи и хромозоми.

Фигура 1: Гени, хромозоми и ДНК

генетични тестове

Ние наричаме промени в гените или хромозомите мутации . Можете да мислите за мутация като промяна (независимо дали пропускате, замествате или добавяте) буква, дума или повече думи в изречение. Мутациите са доста често срещани и всеки от нас има много. Ефектът от мутацията може да бъде положителен или отрицателен или често изобщо никакъв. Какво ще бъде, зависи от няколко фактора - външната среда, случайните рискови елементи или мутациите в други гени. Мутациите могат да създадат проблеми, ако прекъснат информацията, че гените или хромозомите контролират правилното формиране и функциониране на тялото. В този случай целта на генетичното тестване е да се намери мутация точно в определен ген или хромозома. Тези тестове обикновено се правят от кръвна проба, понякога от други тъкани. (В някои случаи е възможно да се вземе проба от слюнка, за да се получи ДНК. В повечето случаи обаче учените в лабораториите се нуждаят от достатъчно количество висококачествена ДНК, така че вземането на кръвни проби е за предпочитане). След събирането проба от пациента се изпраща в лабораторията, за да могат да се анализират гени или хромозоми.

Генетичните работни места обикновено имат собствена генетична лаборатория. Тъй като обаче има много голям брой генетични заболявания и следователно редица специфични генетични тестове, не всички лаборатории извършват всички тестове. Това важи особено за тестване за редки генетични заболявания. Следователно пробата може да бъде изпратена и до друга лаборатория, която може да изследва точно теста, който лекарят трябва да извърши.

Също така е важно да запомните, че генетичният тест обикновено предоставя само точната информация, която е поискана - тоест само за болестта и никакво друго състояние. Няма общ тест за всички генетични заболявания. Целта на генетичните тестове, препоръчани в генетична клиника, е да предоставят информация за здравето на индивида или семейството. Генетичните клиники обикновено не предоставят тестове за други въпроси, като тестване за бащинство, въпреки че тази информация понякога може да бъде разкрита по време на тестването.

Генетични лаборатории

Има два основни типа генетични лаборатории. Някои разследват гени а другият оценява хромозоми .

1) Цитогенетика

Ако лекар подозира генетично заболяване, причинено от проблем в някоя от хромозоми, ще питам цитогенетичен лаборатория за изследване на хромозомите на пациента. По-специално се използват клетъчни проби от кръв, но също така и от кожа или материал, получен чрез амниоцентеза и CVS (вземане на проби от хорионни вилуси). Първо, клетките трябва да растат и да се размножават. След това клетките се поставят върху предметно стъкло и хромозомите се оцветяват за по-лесно оценяване.

Фигура 2: Как изглеждат хромозомите под микроскоп

Цитогенетичните първо проверяват брой хромозоми . Някои заболявания се причиняват от наличието на излишна хромозома. Един от най-честите примери е синдром на Даун. Хората с това заболяване обикновено имат една допълнителна хромозома в клетките си. Цитогенетиката също контролира хромозомна структура . Промени в структурата на хромозомите могат да настъпят, когато масата (материалът) на хромозомата се счупи и пренареди по някакъв начин; това понякога може да причини увеличаване или загуба на хромозомния материал. Тези промени могат да бъдат толкова малки, че е много трудно да се открият под конвенционален микроскоп. В тези случаи се използва различна техника, известна като Флуоресцентна хибридизация на място (FISH), в състояние да открие твърде малки промени, които не се откриват от микроскопа, или потвърждават неясни малки отклонения, открити от микроскопа.

Фигура 3: Хромозоми след подреждането и подреждането им: кариотип.

Цитогенетичното изследване може да бъде и по-продължителен процес. Лабораторията първо трябва да позволи на клетките да растат най-малко една седмица (в зависимост от вида и характеристиките на клетките, които се отглеждат). Следващата седмица е подготовката на диапозитиви (диапозитиви, на които се съхраняват хромозомите) и подробен анализ на хромозомите под микроскоп.

2) Молекулярна генетика

Ако лекарят приеме, че генетичното заболяване е причинено от промяна (мутация) в ген, поискано от лабораторията молекулярна генетика, разследвам ДНК на предполагаемия ген. Инструкциите в ДНК са написани така, сякаш се използва код, състоящ се само от четири букви: A, C, G и T. Лабораторията за молекулярна генетика може да изследва точната последователност от букви в кода (последователността) на въпросния ген, за да види дали има някакви грешки или неточности. Въпреки това, един ген може понякога да съдържа ДНК код до 10 000 или повече букви, така че директното „четене“ на кода би било много трудно. Следователно молекулярната генетика е изобретила различни начини за „четене между редовете“ и намиране на промени в ДНК. Ако тези промени причинят отказ на правилната информация и даден ген не функционира както трябва в тялото, това може да причини генетично заболяване.

За разлика от хромозомите, само ДНК не може да се види под микроскоп. Молекулярните генетици извличат (изолират) ДНК от клетките и я използват за извършване на специфични химични реакции, за да „прочетат“ кода на гена, който ни интересува. За откриване на мутации се използват много различни техники. Директното откриване на ДНК последователността е само един от използваните методи.

Фиг. 4: ДНК секвениране: Обърнете внимание на разликата!

Нормална последователност Последователност на пациента

Ето кратко парче код за един ген. Ако имате цветна картина, можете да видите, че всяка буква от ДНК кода се показва в различен цвят. Изображението отляво показва нормалната последователност, а изображението отдясно е от ДНК на пациента. В лявото изображение всяка буква има отделен ‘връх’. На дясното изображение обаче можете да видите, че пациентът има два върха в една и съща позиция - G (черна крива) и C (синя крива). Това е доказателство, че в една точка на една от двете хромозоми на хромозомната двойка има мутация.

Как лабораторията може да разбере дали мутацията е вредна?

Това е много важен въпрос. Генетичните лаборатории често твърдят, че „всеки може да намери мутация, но не всеки може да я интерпретира“. Мутациите могат да имат различна степен на тежест и познаването на ефекта от мутацията изисква отличен опит в заболяването и „неговия“ ген или хромозома, като се вземат предвид подробностите на обстоятелствата. И така - как лабораторията знае дали мутацията е добра, лоша или напълно неутрална, без ефект?

На първо място, абсолютно необходимо е специалист - клиничен генетик - да прегледа пациента, или и неговите роднини, получиха подробна семейна история, както и резултатите от други спомагателни изследвания от пациента или други членове на семейството. Тази информация насочва генетиците да преценят кой ген или хромозома трябва да бъде изследван. Така например, ако генетик смята, че пациентът може да има муковисцидоза, тъй като има симптоми, характерни за заболяването, или ако болестта вече е възникнала при други членове на семейството, той взема проба от пациента и я изпраща в лабораторията за изследване. Той също така ще предостави на лабораторията друга налична информация за пациента и неговото семейство и ще поиска разследване за мутации на муковисцидоза. Ако лаборатория открие мутации, за които е известно, че причиняват муковисцидоза, тогава те могат да кажат, че пациентът има заболяването.

В някои случаи детето има заболяване, но нито един от родителите няма мутация. Тогава е вероятно мутацията да не е възникнала за първи път, когато бебето е заченато. Такава мутация се нарича още „de novo“ (от латински), което означава „нова“ мутация.

В някои случаи лабораторията може да не успее да отговори на въпроса дали дадена мутация причинява заболяването или не. Това понякога може да се случи, ако промените в ДНК кода са много фини и неясни. Тези мутации се наричат ​​„некласифицируеми варианти“ и такъв резултат има тенденция да разочарова всички участници. Във всеки случай е изключително важно лабораторията да не обявява мутацията за вредна, ако не е вредна или ако е несигурна - тъй като това може да доведе до неправилна диагностика на пациента.

Лабораториите винаги знаят как да намерят мутации?

В някои ситуации се извършва тестване, за да се определи причината за проблема и не се открива мутация.

Има няколко начина, поради които тестът е отрицателен:

  • Понякога се извършват генетични тестове, за да се изследват само най-често срещаните мутации, които причиняват заболяването. Ако пациентът има много рядка мутация, лабораторията може да не я открие.
  • Учените все още не са идентифицирали всички гени и техните мутации, отговорни за генетичните заболявания.
  • Пациентът може да няма болестта, за която е бил тестван, но някаква друга с подобни симптоми, така че изследователите може да не са изследвали правилния ген.

Важно е да запомните, че генетичните тестове и нашите познания за генетиката напредват с удивителна скорост. Следователно, дори ако днес не е открита мутация в конкретен случай, все още съществува възможността новите техники да позволят на учените да открият тази мутация в бъдеще.

Защо някои генетични тестове отнемат толкова много време, докато други се правят бързо?

Ако лабораторията знае точно коя мутация търси, защото някой от семейството вече е диагностициран със същото заболяване и е известно кой регион на гена трябва да бъде изследван, задачата е много по-лесна. Тогава тестът може да отнеме само една или две седмици.

Ако обаче в миналото не е открита мутация в семейството или ако заболяването може да бъде причинено от нарушение на множество гени, ще се изисква повече работа за получаване на резултат. Вместо да се фокусира върху един конкретен генен сайт, лабораторията често трябва да анализира целия ген или дори повече от един ген. Това може да бъде много продължителен процес и може да отнеме много месеци. Това зависи от няколко фактора, като например размера на гена или възможностите и оборудването на лабораторията.

Например при мускулната дистрофия на Дюшен болестта се причинява от мутации в ген, наречен дистрофин, който е един от най-дългите известни гени. Следователно в него може да има хиляди различни мутации и следователно намирането на точната „фамилна“ мутация може да бъде много дълъг и досаден процес. От друга страна, в случая на болестта на Хънтингтън, мутациите в гена на Huntingtin винаги се появяват в един и същ малък регион. Поради тази причина учените в лабораторията знаят точно коя област на гена да се изследва, така че тестът е относително прост и много по-бърз.

Качеството на ДНК също е важен фактор. Понякога лабораториите първо трябва да изследват ДНК на някой, който вече е мъртъв, за да открият специфична мутация в семейството. Ако ДНК на починалия е с много лошо качество, може да удвои или утрои времето, необходимо за намиране на мутацията. В някои случаи може дори да е напълно невъзможно да се извърши анализът, тъй като няма достатъчно ДНК.

Резултатите може да са неправилни?

Тъй като генетичните тестове имат много значителни последици не само за индивида, но и за цялото семейство, те се обработват много внимателно. Предприемат се множество стъпки, за да се гарантира точността на резултата. Ако се установи мутация, тя винаги се проверява двойно, за да се провери верността на резултата. Въпреки че много стъпки за тестване се извършват от инструменти, учените все още проверяват резултатите. Те често прилагат друг тест, т.нар „Кръст“, за да потвърдите първоначалния резултат. Трябва също да се спазват специални процедури, за да се гарантира, че пробите не се смесват по време на обработката на материала. Освен това много лаборатории са част от програми за контрол на качеството, които помагат да се гарантира, че работата им е с високо качество с надеждни генетични тестове.

Какво се случва с моята проба след теста?

Освен ако пациентът изрично не поиска пробата му да бъде унищожена след теста, лабораториите обикновено съхраняват ДНК, а понякога и хромозомни проби, в случай че пациентът или семейството му трябва да я използват в бъдеще. Разбира се, хората могат по всяко време да поискат тяхната ДНК да бъде унищожена или върната в техните ръце. Изследването за различни други заболявания не се извършва без съгласието на пациента.

Тъй като новите и по-добри диагностични тестове продължават да се развиват, лабораториите могат да ги използват, за да преразгледат съхраняваните по-стари проби (особено ако, например, първоначалните резултати са били отрицателни и не са открили заболяването), ако тестът е бил одобрен. По този начин пациентите и клиницистите могат да гарантират, че са налични най-новите методологии за тестване. Лабораториите могат да използват анонимизирани ДНК проби само за разработване на нови тестове или за протоколи за контрол на качеството, освен ако съответното лице не заяви, че не желае пробата да се използва по този начин. Както всяка друга проба от биологичен материал, ДНК се счита за част от медицинската карта на пациента и следователно е част от медицинската тайна и обвързана с поверителност и цялост. Това означава, че достъпът до него е възможен само за съответния медицински специалист.

Някои хора се притесняват, че полицията ще има достъп до тяхното ДНК. Това е изключително рядка ситуация. Ако полицията е поискала достъп до ДНК проби от генетичната лаборатория (както и до всяка друга част от медицинската документация на пациента), това е възможно само след подаване на съдебно разпореждане.

Кредити

Тази листовка е създадена с помощта на д-р Ian M Frayling, Институт по медицинска генетика, Университетска болница Уелс, Кардиф, Великобритания; Д-р Доменико Ковиело, Лаборатория по медицинска генетика, Fondazione IRCCS, Милано, Италия и Genetic Interest Group.

Превод: Яна Бехунова (юни 2009 г.)
I. Катедра за деца и юноши, Медицински факултет, UPJŠ и DFN Košice, Генетична амбулатория DFN
Tr. SNP 1, 040 66 Кошице
тел. 055 640 2530/2393
[email protected]
[email protected]

Тази работа беше подкрепена от проекта Eurogentest по европейската 6РП; номер на договора -NoE 512148

Изберете друг език:

  • Английски
  • Полски
  • български
  • Словашки
  • Украински
  • Турски
  • Холандски (nl)
  • Хърватски
  • руски
  • Румънски
  • Естония
  • Холандски (be)
  • ελληνικόσ (gr)
  • Немски
  • Финландски
  • Исленска
  • Шведски
  • Испански
  • Чешки
  • Словенски
  • Италиано
  • Фарси (ир.)
  • Фарси (аф)
  • Френски
  • бенгалски
  • Унгарски
  • Португалски
  • Датски
  • Арабски (Om) НОВО
  • Арабски (Bh) НОВО
  • Китайски (опростен) НОВ
  • Китайски (традиционен) НОВ
  • Японски НОВО