آزمایش هول اگزوم

آزمایش هول اگزوم (Whole Exome Sequencing (WES چیست؟

آزمایش اگزوم و یا هول اگزوم به معنای توالی یابی کل ژن های کد کننده پروتئین در ژنوم می باشد که حدود %٢-١ از کل ژنوم را شامل می شود. با انجام این آزمایش می توان تمامی نواحی اگزوم را از نظر وجود جهش مورد بررسی قرار داد و علت ژنتیک ایجاد بسیاری از بیماری هایی را که در گذشته امکان تشخیص برای آنها وجود نداشت را شناسایی کرد. در حدود ٨۵% از جهش های مولکولی مسبب بیماری های ژنتیکی در انسان، در نواحی اگزوم رخ می دهد.

عالت ژنتیک بسیاری از بیماران مشکوک به اختلالات ژنتیکی، با وجود داشتن علائم بالینی آشکار مرتبط با بیماریهای ژنتیک، بدون تشخیص باقی می مانند. شاید بعضی از این بیماران آزمایشات ژنتیک با نتیجه منفی و یا غیر قابل تفسیر متعددی، از جمله کاریوتایپ، میکرو اری کروموزومی و بررسی تک ژنی و یا چند ژنی را انجام داده باشند. تشخیص علت بیماری می تواند به درک بهتر روند بیماری، مدیریت پزشکی اختصاصی و ارائه اطلاعات به خانواده درباره الگوی توارث بیماری و خطر عود مجدد آن بسیار کمک کننده باشد. در این موارد با انجام آزمایش WES می توان به یک تشخیص درست رسید و از سردرگمی نجات یافت.

آزمایشگاه ژنتیک پارس ژنوم با بهره گیری از تجهیزات نوین تعیین توالی نسل جدید (NGS)، آماده ارائه بسیاری از خدمات تشخیصی آزمایشگاهی بر پایه روش NGS به بیماران و متقاضیان محترم می باشد. با بکارگیری روش WES، تشخیص ژنتیک قطعی برای بسیاری از مراجعین به این مرکز انجام شده است که مواردی از آنها در قالب مقاله در سایت مجله ژنتیک پارس ژنوم به نمایش گذاشته شده است.

توالی یابی نسل جدید (NGS) چیست؟

امروزه با توجه به پیشرفت‌های چشمگیری که در زمینه علم ژنتیک به وجود آمده است، روش‌های قدیمی انجام آزمایشات ژنتیک به دلیل محدودیت های فنی، سرعت پایین و بالا بودن هزینه، پاسخگوی نیاز متخصصین و بیماران نمی باشند. تلاش در جهت کم کردن هزینه‌ها و کاهش زمان انجام آزمایش های بررسی توالی ژن ها، منجر به شکل گیری تکنولوژی‌ با نام “توالی یابی نسل جدید” با توان عملکردی بالا (NGS) شده است.

کاربردهای توالی یابی نسل جدید  (NGS)

١- توالی یابی کل ژنوم Whole Genome Sequencing: این روش توالی کامل DNA انسان (نواحی کد کننده و غیر کد کننده) را مشخص می نماید.

٢- توالی یابی اگزوم Exome Sequencing: در این روش تنها نواحی کد کننده ژنوم انسان مورد توالی یابی قرار می گیرند.

٣- روش توالی یابی هدفدار ( Targeted Gene Sequencing) یا پنل های  NGS: در این روش که بعنوان پنل های ژنی نیز شناخته می شود، تنها ژن های محدودی که معمولا مربوط به بیماری خاصی می باشند مورد بررسی قرار می گیرند؛ مانند پنل ناشنوایی و یا ژن های بزرگی که بررسی آنها با روش های سنتی توالی یابی بسیار مشکل است.

آزمایش اگزوم (WES) در چه مواردی کاربرد دارد؟

از جمله موارد پر کاربرد برای بهره بردن از تکنیک WES:

•  مواردی که جهش در ژن های مختلف می تواند به تظاهرات بالینی یکسان منجر شود. مانند: عقب ماندگی ذهنی، تاخیر در رشد، کوتاهی قد، ناشنوایی، اختلالات متابولیک، بدشکلی های پیچیده، بیماری های عضلانی، نابینایی ارثی، بیماری های قلبی-عروقی و ….
•  بیماری هایی با علائم کاملا نامشخص و یا مجموعه ای از علائم که افتراق دادن آن ها ازهم مشکل است و یا در واقع مواردی که ژن دخیل در بیماری ناشناخته است.
•  موارد مشکوک به بیماری ژنتیکی با علت ناشناخته که ژن دخیل در بیماری ناشناخته است.

در این موارد علت یابی و توالی یابی این ژن ها به وسیله روش های قدیمی، علاوه بر زمان بر بودن، توجیه اقتصادی ندارد. لذا با استفاده از آزمایش اگزوم که از کاربردهای NGS است، به بررسی بیماری مربوطه پرداخته می شود.

مثال هایی از کاربرد توالی یابی نسل جدید در تشخیص ناهنجاری های ژنتیکی:

شماری از بیماری ها همراه با ظاهر مشابه می توانند دارای علل ایجاد کننده ژنتیکی متفاوت باشند، در این موارد می توان به سادگی با تعیین توالی تمامی ژن های مربوطه توسط روش های NGS، علت ایجاد کننده را شناسایی کرد. به طور مثال :

• یک مزیت بزرگ این تکنیک در بحث ژنتیک سرطان است، جایی که انجام پنلی از تست ها برای رسیدن به تشخیص، نسبت به روش های سنتی در زمان کوتاهتری قابل انجام می باشد.
• کاربرد جالبی از NGS استفاده از آن در تشخیص قبل از تولد (روش غیر تهاجمی) اختلالات کروموزوم های ١٣ ، ١٨ و ٢١ می باشد.
• در موارد تاخیر تکاملی در شیرخواران، ممکن است مشکوک به یک بیماری متابولیک با علت نامشخص باشیم، لذا پس از مشورت با فوق تخصص متابولیک و انجام آزمایشات اولیه می توان برای تشخیص نهایی از آزمایش هول اگزوم (WES) استفاده کرد.

WES تشخیص ها را بهبود بخشیده، مدیریت بیماری را تغییر داده و زمینه را برای تشخیص ژن های مسبب بیماری ها مهیا ساخته است. با تعیین علت ژنتیکی بیماری ها و مسجل شدن تشخیص، ارایه خدمات و مراقبت های بهداشتی به بیماران بهبود یافته است. پیش بینی می شود که در آینده استفاده تشخیصی از WES بیش از پیش افزایش یابد.

نمونه مورد نیاز:
آمادگی لازم پیش از انجام آزمایش:
مدت زمان جوابدهی:
محدودیت انجام آزمایش اگزوم:
نمونه مورد نیاز:

5 میلی لیتر خون حاوی ضد انعقاد EDTA گرفته می شود.

آمادگی لازم پیش از انجام آزمایش:

برای انجام این آزمایش نیاز به آمادگی خاصی وجود ندارد.

انجام مشاوره ژنتیک قبل و بعد از انجام آزمایش الزامی است.

مدت زمان جوابدهی:

جواب اولیه این آزمایش معمولا حدود 2 تا 3 ماه بعد از نمونه گیری آماده می شود.

برای تایید نتیجه  اولیه آزمایش نیاز به انجام آزمایش تکمیلی وجود دارد.

محدودیت انجام آزمایش اگزوم:

این آزمایش دارای قدرت تشخیص 80 تا 85 درصد از جهش های بیماریزا می باشد و ممکن است در 15 درصد از موراد علت بیماری تشخیص داده نشود.

در بعضی از موارد نتایج این آزمایش قابل تفسیر نیست و ممکن است نیاز به آزمایشات تکمیلی وجود داشته باشد.

هزینه بالای این آزمایش از دیگر محدودیت های این آزمایش می باشد.