التنميط الجينومي للأورام واللوحات متعددة الجينات
التنميط الجينومي للأورام هو تحليل مخبري للحمض النووي للسرطان لتحديد التغيرات الجسدية التي يحملها، وغالبًا ما يتم ذلك باستخدام لوحات متعددة الجينات - وهي فحوصات تستكشف عشرات إلى مئات الجينات ذات الصلة بالسرطان في تشغيل واحد عن طريق التسلسل المتوازي الهائل. تقع هذه اللوحات بين اختبار جين واحد في كل مرة وتسلسل الجينوم بأكمله، مما يوفر تغطية واسعة للجينات المهمة سريريًا وبيولوجيًا من مادة ورمية محدودة.
Definition
اللوحة متعددة الجينات هي فحص تسلسل مستهدف من الجيل التالي يفحص في وقت واحد مجموعة محددة من الجينات المرتبطة بالسرطان بحثًا عن التغيرات الجسدية - بما في ذلك الطفرات النقطية، والإدخالات والحذف الصغيرة، وتغيرات عدد النسخ، وإعادة الترتيبات المختارة - في الحمض النووي المشتق من الورم.
Scope
يتناول هذا المدخل ماهية لوحات التنميط الجينومي، وفئات التغيرات التي تكتشفها، وكيف تختلف عن فحوصات الجين الواحد وتسلسل الجينوم الكامل أو الإكسوم الكامل، وكيف يتم تفسير المتغيرات المكتشفة والإبلاغ عنها. إنه مرجع منهجي ضمن التنميط الجزيئي للأورام ولا يصف الاختبار الذي يجب طلبه أو كيفية التصرف بناءً على النتيجة.
Core questions
- ما هي فئات التغيرات الجسدية التي يمكن للوحة معينة اكتشافها بشكل موثوق؟
- كيف تقارن اللوحات المستهدفة بتسلسل الإكسوم الكامل والجينوم الكامل من حيث التغطية والعمق؟
- كيف يتم تصفية المتغيرات المكتشفة وتفسيرها والإبلاغ عنها في مستويات ذات معنى سريري؟
- ما هي العوامل التحليلية - العمق، حد الكشف، جودة العينة - التي تحكم صلاحية اللوحة؟
Key concepts
- التسلسل المستهدف من الجيل التالي
- التسلسل المتوازي الهائل
- عمق التسلسل والتغطية
- حد الكشف وكسر الأليل المتغير
- التنميط الجينومي الشامل
- تسلسل الإكسوم الكامل والجينوم الكامل
- تفسير المتغيرات المتدرج
- التحقق التحليلي
Mechanisms
يتم استخلاص الحمض النووي للورم، وإثراؤه للجينات المستهدفة بواسطة طرق الالتقاط الهجين أو الأمبليكون، وتسلسله بعمق عالٍ بحيث يمكن اكتشاف المتغيرات الموجودة في جزء صغير فقط من الخلايا مقابل الخلفية. تقوم مسارات المعلوماتية الحيوية بمحاذاة القراءات، وتحديد الطفرات النقطية، والإدخالات والحذف الصغيرة، وتغيرات عدد النسخ، وإعادة الترتيبات الهيكلية المختارة، وتصفية المتغيرات الجرثومية والتحف الفنية. تركز اللوحات التسلسل على الجينات ذات الصلة بالسرطان، مما يسمح بعمق وحساسية أكبر للمتغيرات منخفضة التردد مقارنة بالنهج الشاملة للجينوم بتكلفة مماثلة، بينما يتبادل تسلسل الإكسوم الكامل والجينوم الكامل العمق بالاتساع. ثم يتم تطبيق قواعد المعرفة المنسقة والمعايير الموحدة لتصنيف كل متغير حسب أهميته السريرية والبيولوجية.
Clinical relevance
تعد لوحات التنميط الجينومي الفحوصات الأساسية في علم الأمراض الأورام الجزيئي والوسيلة العملية التي يتم بها توصيف الأورام على نطاق واسع. كمرجع موضوعي، يشرح هذا المدخل كيفية عمل هذا الاختبار وكيفية تنظيم مخرجاته والتحقق منها؛ ويصف المنهجية المخبرية والأدلة وليس أساسًا لاختيار الاختبارات أو العلاجات لفرد معين.
Epidemiology
لقد أدى تنميط سلاسل الأورام الكبيرة جدًا باستخدام لوحات واسعة إلى تحديد مدى تكرار حدوث تغيرات معينة عبر أنواع السرطان ودعم المقاييس المشتقة من الجينوم مثل عبء الطفرات الورمية، مما يدل على أن بيانات اللوحات المجمعة عبر العديد من المرضى يمكن أن تصف المشهد الأوسع للتغيرات الجسدية في السرطان البشري.
History
بدأ الاختبار الجزيئي للأورام بفحوصات الجين الواحد والنقاط الساخنة، ولكن وصول التسلسل المتوازي الهائل جعل من الممكن استكشاف العديد من الجينات في وقت واحد من العينات الروتينية، والتي غالبًا ما تكون صغيرة. تم تطوير واختبار فحوصات التنميط الجينومي السريرية المعتمدة ووصفها في أوائل عام 2010، ونشرت الجمعيات المهنية لاحقًا معايير لتفسير والإبلاغ عن المتغيرات الجسدية التي تنتجها هذه الفحوصات، مما أرسى التنميط القائم على اللوحات كممارسة تشخيصية محددة.
Debates
- اللوحات المستهدفة مقابل تسلسل الجينوم الكامل أو الإكسوم الكامل
- توفر اللوحات المستهدفة عمقًا وحساسية عالية للجينات السرطانية المعروفة بتكلفة أقل، بينما يلتقط التسلسل الأوسع التغيرات خارج مجموعات الجينات المحددة مسبقًا ويدعم المقاييس الشاملة للجينوم؛ يعتمد النطاق المناسب على الغرض من الاختبار ويظل نقاشًا منهجيًا نشطًا.
Related topics
Seminal works
- frampton-2013
- li-2017
Frequently asked questions
- ما الفرق بين اللوحة متعددة الجينات وتسلسل الجينوم الكامل؟
- تقوم اللوحة متعددة الجينات بتسلسل مجموعة محددة من الجينات ذات الصلة بالسرطان بعمق عالٍ، مما يحسن الحساسية للمتغيرات منخفضة التردد ويقلل التكلفة، بينما يقرأ تسلسل الجينوم الكامل الجينوم بأكمله بعمق أقل، ويلتقط التغيرات في أي مكان ولكن بحساسية أقل للمتغيرات الفرعية النادرة.
- ما أنواع التغيرات التي يمكن للوحة التنميط الجينومي اكتشافها؟
- اعتمادًا على تصميمها، يمكن للوحة اكتشاف الطفرات النقطية، والإدخالات والحذف الصغيرة، وتغيرات عدد النسخ، واندماجات أو إعادة ترتيبات جينية مختارة، ويمكن أن تدعم المقاييس المشتقة مثل عبء الطفرات الورمية.