توالی‌یابی نسل بعدی (NGS)

توالی‌یابی نسل بعدی (Next Generation Sequencing) یا NGS یک فناوری برای تعیین توالی DNA یا RNA برای مطالعه تغییرات ژنتیکی مرتبط با بیماری‌ها یا سایر پدیده‌های بیولوژیکی است. فناوری NGS به صورت بالینی برای توالی‌یابی کل ژنوم (WGS)، توالی‌یابی کل اگزوم (WES) و یا توالی‌یابی هدفمند (Targeted Exome Sequencing) برای یک پانل ژنی استفاده می‌شود.

 

||  توالی‌یابی کل اگزوم (WES)

توالی‌یابی کل اگزوم (WES) یک آزمایش قوی و یکی از جامع‌ترین تست‌های ژنتیکی برای شناسایی تغییرات ایجاد کننده بیماری در انواع زیادی از اختلالات ژنتیکی است. در WES، نواحی کدکننده پروتئین حدود 20000 ژن در  ژنوم انسان، یعنی اگزوم، با استفاده از فناوری‌های توالی‌یابی نسل بعدی توالی‌یابی می‌شوند. در حالی که اگزوم تنها 1 الی 2 درصد از کل ژنوم را تشکیل می‌دهد، 85 درصد از تمام جهش‌های ایجاد کننده بیماری در آنجا قرار دارند بنابراین این روش با هزینه کمتر و احتمال بسیار بالاتری منجر به نتایج مثبت خواهد شد.

در این روش داده‌های حاصل از توالی‌یابی در فرد مورد مطالعه با ژنوم مرجع مورد مقایسه قرار گرفته و تفاوت‌های آنها به دقت بررسی می‌شوند. این تفاوت‌ها که در ژن‌های مختلف در سراسر ژنوم دیده می‌شوند اصطلاحا واریانت های ژنتیکی نامیده می‌شوند. این واریانت‌ها بر اساس معیار‌های خاصی از جمله میزان شیوع آنها در جمعیت نرمال، نوع واریانت، ابزارهای بیوانفورماتیکی برای پیش‌بینی میزان بیماری‌زایی فیلتر شده و نهایتا لیستی از این واریانت‌ها که بر اساس پایگاه داده OMIM در ژن‌های مرتبط با بیماری‌های ژنتیکی شناخته شده قرار دارند و با فنوتیپ فرد مورد مطالعه از لحاظ بالینی مطابقت بیشتری داشته، انتخاب می‌شوند. این واریانت‌ها برای تایید تطابق بالینی توسط پزشکان متخصص تحت ارزیابی‌های دقیق‌تر بالینی و بررسی‌های ژنتیکی و تحت نظر متخصصان ژنتیک و بیوانفورماتیک برای تخمین میزان بیماری‌زایی این تغییرات قرار می‌گیرند و نهایتا  می‌تواند منجر به شناسایی یک جهش خاص در ژن مسبب یک فنوتیپ خاص در فرد و یا خانواده مورد مطالعه شود.

|| توالی‌یابی نسل جدید هدفمند ( (Targeted Next-Generation Sequencing

این روش امکان می‌دهد تا تنها نواحی از اگزوم که در برگیرنده ژن‌های خاصی که با احتمال بالا مسبب ایجاد یک فنوتیپ خاص در یک فرد یا خانواده می‌باشند، مورد مطالعه قرار گیرند. استفاده از توالی‌یابی اگزوم هدفمند به ما این امکان را می‌دهد که با هزینه‌ و زمان کمتر نسبت به توالی‌یابی کامل اگزوم، به تجزیه و تحلیل جهش‌های مرتبط با بیماری بپردازیم.

همگام با پیشرفت‌های روز دنیا در زمینه فناوری توالی‌یابی، این مرکز  در حال ارائه دقیق‌ترین و بروزترین خدمات در حوزه فناوری NGS با دو رویکرد اصلی به روش توالی‌یابی کل اگزوم (WES) و یا توالی‌یابی هدفمند Targeted exome sequencing))  می‌باشد:

رویکرد تشخیصی: بررسی و تشخیص علت بیماری در  افراد مبتلا به طیف وسیعی از اختلالات ژنتیکی، وراثتی، انواعی از اختلالات چند عللی و به ویژه سرطان‌های ارثی (Hereditary) و یا سرطان‌های اکتسابی (تک‌گیر یا Sporadic).

رویکرد  پیشگیرانه: در بررسی وضعیت ناقلی در افراد و زوجینی که به علت سابقه بیماری خانوادگی و ازدواج‌های خویشاوندی، دارای ریسک بالا برای داشتن فرزند مبتلا هستند.

 

|| تست توالی‌یابی کل اگزوم (WES)

این روش در دوران کودکی، بزرگسالی و حتی دوران بارداری قابل انجام می‌باشد و به ویژه در افراد و یا خانواده‌هایی با معیارهای زیر توصیه می‌شود:

 

 - اختلال ژنتیکی پیچیده و غیراختصاصی با چندین تشخیص افتراقی

 - اختلال ژنتیکی ناهمگن یا هتروژن (وجود چندین ژن که مسبب بروز یک اختلال ژنتیکی خاص می‌باشند، مانند انواع ناشنوایی‌ها و ناتوانی‌های ذهنی)

 - اختلال ژنتیکی مشکوک که در آن آزمایش ژنتیکی خاصی در دسترس نیست

 - آزمایشات ژنتیکی ناموفق قبلی

 - زوجینی با سابقه داشتن فرزند مبتلای قبلی که به هر دلیلی نمونه فرد مبتلا در دسترس نمی‌باشد

 

با در نظرگرفتن فاکتورهای مختلفی همچون سابقه خانوادگی، نوع بیماری، در دسترس بودن فرد یا افراد مبتلا، تست‌های آزمایشگاهی مختلفی بر پایه توالی‌یابی کل اگزوم در این مرکز  طراحی شده است که داده‌های حاصل از هرکدام  براساس ماهیت تست و هدف انجام آنها (تشخیصی یا پیشگیرانه) به روش‌های مختلفی آنالیز شده و نتایج آن به متقاضیان ارائه می‌شود. این تست‌ها عبارتند از:

تست اگزوم تک نفره (Exome-Individual): این آزمایش یکی از انواع تست‌های تشخیصی است که در آن یک فرد بیمار مورد جهت یافتن عامل بیماری‌زا مورد مطالعه و بررسی قرار می‌گیرد.

 

تست اگزوم سه نفره (Exome-Trio): در این آزمایش فرد بیمار بطور همزمان با دو فرد دیگر از خانواده که معمولا پدر و مادر فرد مبتلا می‌باشند مورد بررسی قرار می‌گیرند. این تست یکی از انواع تشخیصی می‌باشد که همزمان با تشخیص عامل بیماری در فرد مبتلا، وراثتی بودن جهش بیماری‌زا و یا جدید(Denovo)  بودن آن در فرد بیمار مشخص می‌شود.

 

تست اگزوم والدین (Exome-Parents): این تست به وضعیت ناقلی در والدین سالم افراد مبتلایی که نمونه آنها به هر دلیلی در دسترس نیست می‌پردازد.

 

|| تست توالی‌یابی هدفمند:

 در این مرکز پانل‌های ژنی مختص فنوتیپ‌های خاص طراحی شده است. این پانل‌ها که به بررسی تغییرات احتمالی در تعداد محدودی از ژن‌ها می‌پردازند، بطور ویژه برای مواردی که تشخیص بالینی دقیقی برای  آنها در دسترس است، مانند انواع سرطان‌های ارثی (Hereditary) و یا سرطان‌های تک‌گیر (Sporadic) و یا بیماری‌های عصبی-عضلانی کاربرد دارد.

 

پنل سرطان‌های ارثی  NGS-Hereditary Cancer (37 Gene):

در این پنل تغییرات در نواحی کد کننده‌ 37 ژن دخیل در سرطان‌های ارثی پستان، تخمدان، رحم، پوست، پروستات و سیستم گوارش مورد بررسی قرار می‌گیرند.

 

پنل جامع سرطان‌های ارثی (123 Gene) NGS-Hereditary Comprehensive Cancer-Panel:

این پنل با هدف بررسی تغییرات در نواحی کد کننده‌ 123 ژن دخیل در سرطان‌های پستان، تخمدان، رحم، پوست، دستگاه درون‌ریز، سیستم گوارش، دستگاه ادراری تناسلی، مغز و سیستم عصبی طراحی شده است.

 

پنل NGS-BRCA I-II Plus Del/Dup

در این پنل تغییرات نقطه‌ای و تغییرات تعداد کپی Germline مرتبط در ژن‌های  BRCA1 , BRCA2 مورد بررسی قرار می‌گیرد.

 

پنل(Somatic and Germline)  NGS-BRCA I-II Plus Del/Dup

در این پنل تغییرات نقطه‌ای و تغییرات تعداد کپی Germline وSomatic  مرتبط در ژن‌های  BRCA1 , BRCA2 مورد بررسی قرار می‌گیرد.

 

پنل) NGS-Multi Cancer with CNV Panel (Solid Tumor and Non Solid Tumor

این پنل 60 ژن مربوط به سرطان‌های solid  و non-solid را مورد بررسی قرار می‌دهد. همچنین تغییرات تعداد کپی CNV برای 14 ژن بررسی می‌شود.

 

پنل  Onco Reveal Myeloid Panel

این پنل برای شناسایی تغییرات ژنتیکی خاص مرتبط با نئوپلاسم‌های مایلوئیدی طراحی شده است و اطلاعات ارزشمندی در زمینه تشخیص، پیش‌بینی و برنامه‌ریزی درمانی فراهم می‌کند. در این پنل 58 ژن مورد بررسی قرار می‌گیرد که از آن میان 18 ژن کل ناحیه کد کننده بررسی می‌شود.

 

پنل (433 Gene) NGS-carrier screening

این تست به دو زیر گروه بررسی ناقلی در زنان(Carrier screening-female)  و بررسی ناقلی در مردان (carrier screening-male) تقسیم‌بندی می‌شود.

ژن‌هایی که بر اساس مقالات علمی و استاندارد جهانی American College of Medical Genetics and Genomics (ACMG) و به عنوان عامل بیماری‌های ژنتیکی با شیوع بالا در جوامع مختلف شناخته شده‌اند در این پنل گنجانده شده‌اند. این تست با رویکرد پیشگیرانه به بررسی وضعیت ناقلی برای این بیماری‌های شایع در زنان و مردان سالم می‌پردازد.

لازم به ذکر است که در تست ((carrier screening-female علاوه بر 433 ژن ذکر شده، وضعیت ناقلی زنان برای ژن‌های مسبب 3 نوع  بیماری دیگر بطور همزمان بررسی می‌شود. علاوه بر شیوع بالای این بیماری‌ها در جمعیت، ماهیت جهش‌های شایع مسبب این بیماری‌ها به گونه‌ای است که شناسایی آنها توسط روش توالی‌یابی امکان‌پذیر نیست، لذا نیازمند بررسی با تکنیک های اختصاصی‌تر می‌باشند. این جهش‌ها حذف و مضاعف‌شدگی‌های شایع در ژن‌های SMN1,SMN2 عامل بیماری آتروفی عضلانی - نخاعی spinal muscular atrophy (SMA)، حذف و مضاعف‌شدگی در ژن DMD عامل بیماری دیستروفی عضلانی دوشن، (Duchenne muscular dystrophy (DMD و بررسی تعداد تکرارهای سه‌تایی در ژن FMR1 عامل سندرم Xشکننده Fragile X syndrome (FXS) می‌باشند.

 

سرعت، دقت و بازدهی بالای این فناوری‌های ژنومی، زمینه‌های انکولوژی، بیماری‌های نادر، بیماری‌های عفونی و تشخیص پیش از تولد را متحول کرده‌اند و به طور فزاینده‌ای در حال تبدیل شدن به بخشی جدایی ناپذیر از جریان اصلی بالینی در تمام تخصص‌های پزشکی هستند. بسیاری از آزمایشگاه‌های ژنتیک درسطح کشور، آزمایش توالی‌یابی را ارائه می‌دهند. گاهی اوقات، تصمیم‌گیری برای اینکه چرا باید یک آزمایشگاه را در مقابل آزمایشگاه دیگر انتخاب کنید، ممکن است سخت باشد.

ما در مرکز پاتولوژی و ژنتیک کریمی‌نژاد - نجم‌آبادی به عنوان مرکزی پیشرو،  با سال‌ها تجربه موثر و ارزشمند در حوزه تشخیص بیماری‌های ژنتیکی و ارایه نتایج موفق خود در قالب مقالات علمی در مجلات معتبر سرار دنیا، متمایز هستیم زیرا:

برای آنالیز اولیه داده ها با مجهزترین و پیشرفته‌ترین مراکز دنیا در ارتباط هستیم.

یکی از ویژگی‌های شاخص ما، دسترسی به نرم‌افزاری جامع در حوزه بیوانفورماتیک و آنالیز داده است که توسط یکی از کمپانی‌های معروف و پیشرو در زمینه پزشکی و ژنتیک به عنوان ابزاری برتر درآنالیز و تفسیر داده‌های حاصل از توالی‌یابی در سطح دنیا ارائه شده است و بطور گسترده و در بسیاری از مراکز تشخیصی و تحقیقی معتبر دنیا مورد استفاده می‌باشد.

پوشش و کیفیت بالایی را برای WES فراهم می‌کنیم بطوریکه اکثر نواحی اگزونی با پوشش‌دهی بالای 90 درصد مورد بررسی قرار می‌گیرند.

تست ما همچنین برخی از انواع  واریانت‌ها که در پایگاه داده‌های ClinVar به عنوان جهش‌های بیماری‌زا  توصیف شده‌اند و در نواحی غیرکدکننده واقع شده‌اند را نیز پوشش می‌دهدکه توسط تست‌های استاندارد WES پوشش داده نمی‌شود.

 یافته‌های ثانویه را (تغییرات ژنتیکی که با فنوتیپ مورد بررسی بیمار ارتباطی ندارند اما بطور بالقوه می‌توانند باعث بروز اختلالاتی مثل انواع سرطان‌ها باشند) در صورت رضایت متقاضی، بدون هیچگونه هزینه مضاعف، در نتیجه نهایی ارائه می‌کنیم.

مشاورین ما هرگونه محدودیتی که ممکن است قبل و بعد از آزمایش وجود داشته باشد را به وضوح برای متقاضیان بیان می‌کنند تا براحتی و بدون ابهام در مسیر درست تشخیص قرار بگیرند.

نتایج ما با بالاترین دقت و کمترین میزان خطا به روشی کاملا علمی و منطبق با استاندارهای روز دنیا تفسیر شده و در عین حال زبانی ساده و قابل درک حتی برای افراد غیرمتخصص، ارائه می‌شود.

با توجه به پروسه چند مرحله‌ای و پیچیده این تست در داخل و خارج از کشور، ارائه نتیجه دقیق و مورد اعتماد، مستلزم صرف زمان کافی می‌باشد. اعضای تیم ما با تلاش و دقت فراوان این بازه زمانی را به حداقل رسانده و نتایج نهایی را در بازه زمانی حدود 3 ماهه در اختیار مراجعین قرار می‌دهند.

تیم ما متشکل از پزشکان مجرب و متخصصین کارآزموده حوزه ژنتیک و بیوانفورماتیک می‌باشند که همیشه قبل، حین و بعد از انجام تست برای پشتیبانی شما آماده هستند و تضمین می‌کنند که راه حل بهینه برای نیازهای خاص شما شناسایی می‌شود.