जीनोटाइपिंग और अनुक्रमण प्रौद्योगिकियाँ

जीनोटाइपिंग और अनुक्रमण प्रौद्योगिकियाँ वे प्रयोगशाला विधियाँ हैं जो फार्माकोजेनोमिक परीक्षण द्वारा रिपोर्ट की गई आनुवंशिक भिन्नता का पता लगाती हैं। इनमें लक्षित परखें शामिल हैं जो ज्ञात वेरिएंट की एक निश्चित सूची की जाँच करती हैं, से लेकर अगली पीढ़ी के अनुक्रमण तक जो डीएनए के हिस्सों को आधार-दर-आधार पढ़ता है। प्लेटफ़ॉर्म का चुनाव यह निर्धारित करता है कि कौन से वेरिएंट पाए जा सकते हैं, दुर्लभ या संरचनात्मक रूप से जटिल एलील को कैसे संभाला जाता है, और इसलिए रोगी के फार्माकोजीन प्रोफ़ाइल को कितनी पूर्णता से चित्रित किया जा सकता है।

Definition

जीनोटाइपिंग और अनुक्रमण प्रौद्योगिकियाँ फार्माकोजीन में विरासत में मिली डीएनए भिन्नता का पता लगाने के लिए उपयोग की जाने वाली विश्लेषणात्मक विधियाँ हैं, जिनमें पूर्वनिर्धारित वेरिएंट के लिए परीक्षण करने वाले लक्षित जीनोटाइपिंग परख और ज्ञात और उपन्यास दोनों वेरिएंट की पहचान करने के लिए अंतर्निहित डीएनए अनुक्रम को पढ़ने वाली अनुक्रमण विधियाँ शामिल हैं।

Scope

यह प्रविष्टि फार्माकोजेनोमिक प्रयोगशालाओं में उपयोग की जाने वाली पहचान तकनीक के मुख्य वर्गों को शामिल करती है: लक्षित एकल-न्यूक्लियोटाइड-वेरिएंट जीनोटाइपिंग (एरे और एलील-विशिष्ट परख), और सैंगर और अगली पीढ़ी के अनुक्रमण सहित अनुक्रमण दृष्टिकोण। यह बताती है कि जीनोटाइपिंग पैनल केवल पूर्व-निर्दिष्ट वेरिएंट का पता क्यों लगाते हैं जबकि अनुक्रमण उपन्यास और जटिल वेरिएंट की खोज कर सकता है, और CYP2D6 जैसे जटिल फार्माकोजीन हर प्लेटफ़ॉर्म को चुनौती क्यों देते हैं। यह विधियों का एक संदर्भ विवरण है, न कि प्रयोगशाला प्रोटोकॉल या परीक्षण-आदेश मार्गदर्शन।

Core questions

• लक्षित जीनोटाइपिंग और अनुक्रमण के बीच क्या अंतर है, और प्रत्येक क्या पता लगाता है?
• जीनोटाइपिंग पैनल केवल वेरिएंट का एक सीमित सेट क्यों रिपोर्ट करते हैं?
• अनुक्रमण प्लेटफ़ॉर्म उपन्यास या दुर्लभ फार्माकोजीन वेरिएंट को कैसे संभालते हैं?
• CYP2D6 जैसे जीन को सटीक रूप से टाइप करना तकनीकी रूप से कठिन क्यों माना जाता है?

Key concepts

• लक्षित जीनोटाइपिंग बनाम अलक्षित अनुक्रमण
• एकल-न्यूक्लियोटाइड वेरिएंट एरे
• अगली पीढ़ी का अनुक्रमण
• सैंगर अनुक्रमण
• स्टार-एलील और डिप्लोटाइप कॉलिंग
• फार्माकोजीन में संरचनात्मक भिन्नता और प्रतिलिपि संख्या
• विश्लेषणात्मक कवरेज और वे वेरिएंट जो एक पैनल चूक जाता है

Mechanisms

लक्षित जीनोटाइपिंग परख डीएनए नमूने का एक पूर्वनिर्धारित वेरिएंट स्थिति के लिए परीक्षण करते हैं, आमतौर पर सामान्य, अच्छी तरह से चित्रित एकल-न्यूक्लियोटाइड वेरिएंट और चयनित संरचनात्मक परिवर्तन; वे तेज़ और सस्ते होते हैं लेकिन केवल उन वेरिएंट की रिपोर्ट करते हैं जिन्हें वे पता लगाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। इसके बजाय अनुक्रमण लक्ष्य क्षेत्रों के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को पढ़ता है, इसलिए यह स्थापित और पहले से अनदेखे दोनों वेरिएंट की पहचान कर सकता है, जिसमें दुर्लभ एलील भी शामिल हैं जिन्हें लक्षित पैनल छोड़ देते हैं (तफ़ाज़ोली एट अल।, 2021; रोडन, 2019)। पाए गए वेरिएंट को मानकीकृत स्टार-एलील परिभाषाओं में मैप किया जाता है और एक डिप्लोटाइप में संयोजित किया जाता है; फार्माकोजीन वेरिएशन कंसोर्टियम संदर्भ एलील परिभाषाओं को बनाए रखता है जो इस मैपिंग को प्रयोगशालाओं में सुसंगत बनाता है (गाएडिगक एट अल।, 2017; गाएडिगक एट अल।, 2021)। CYP2D6 जैसे अत्यधिक बहुरूपी और संरचनात्मक रूप से परिवर्तनशील जीन, जिनमें विलोपन, दोहराव और हाइब्रिड एलील हो सकते हैं, हर प्लेटफ़ॉर्म के लिए तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण बने रहते हैं।

Clinical relevance

एक प्रयोगशाला जिस प्लेटफ़ॉर्म का उपयोग करती है, वह यह निर्धारित करता है कि फार्माकोजेनोमिक परिणाम क्या दावा कर सकता है: एक सामान्य लक्षित-जीनोटाइपिंग परिणाम का अर्थ केवल यह है कि परीक्षण किए गए वेरिएंट अनुपस्थित थे, न कि जीन सभी भिन्नता से मुक्त है। इस अंतर को पहचानना फार्माकोजेनोमिक रिपोर्ट का मूल्यांकन करने का एक हिस्सा है। यह प्रविष्टि बताती है कि भिन्नता का पता कैसे लगाया जाता है और यह किसी विशिष्ट परीक्षण का चयन करने, आदेश देने या उस पर कार्य करने के लिए मार्गदर्शन नहीं है।

Evidence & guidelines

जीनोटाइपिंग और अनुक्रमण आउटपुट की व्याख्या करने के लिए उपयोग की जाने वाली संदर्भ एलील परिभाषाओं को फार्माकोजीन वेरिएशन कंसोर्टियम द्वारा क्यूरेट किया जाता है, जो फार्माकोजीन में स्टार-एलील नामकरण को मानकीकृत करता है (गाएडिगक एट अल।, 2017; गाएडिगक एट अल।, 2021)। नैदानिक फार्माकोजेनोमिक्स में अगली पीढ़ी के अनुक्रमण की समीक्षाएं प्लेटफ़ॉर्म के तुलनात्मक कवरेज और सीमाओं का वर्णन करती हैं (तफ़ाज़ोली एट अल।, 2021)। ये कार्यप्रणाली संबंधी संदर्भ हैं न कि देखभाल के निर्देशात्मक मानक।

History

फार्माकोजेनोमिक पहचान एकल-जीन परखों और सैंगर अनुक्रमण के साथ शुरू हुई, फिर उच्च-थ्रूपुट एकल-न्यूक्लियोटाइड-वेरिएंट एरे के साथ विस्तारित हुई जिसने एक साथ कई वेरिएंट को टाइप करने की अनुमति दी। अगली पीढ़ी के अनुक्रमण के आगमन ने पूरे फार्माकोजीन को पढ़ना और दुर्लभ और उपन्यास एलील की खोज करना संभव बना दिया, जिससे यह क्षेत्र केवल सामान्य ज्ञात वेरिएंट का परीक्षण करने से पूर्ण लक्षण वर्णन की ओर बढ़ गया (तफ़ाज़ोली एट अल।, 2021; रोडन, 2019)। इसके समानांतर, फार्माकोजीन वेरिएशन कंसोर्टियम के तहत एलील नामकरण के समेकन ने इस क्षेत्र को इन प्रौद्योगिकियों द्वारा पता लगाए गए नामकरण के लिए एक सामान्य संदर्भ दिया (गाएडिगक एट अल।, 2017)।

Debates

नैदानिक परीक्षण के लिए लक्षित जीनोटाइपिंग बनाम अनुक्रमण

लक्षित पैनल सस्ते और तेज़ होते हैं लेकिन दुर्लभ और उपन्यास वेरिएंट को छोड़ देते हैं, जबकि अनुक्रमण अधिक पूर्ण होता है लेकिन अधिक महंगा और व्याख्या करने में अधिक जटिल होता है; नियमित फार्माकोजेनोमिक परीक्षण के लिए उचित संतुलन पर अभी भी चर्चा की जाती है।

Key figures

• Andrea Gaedigk
• Magnus Ingelman-Sundberg
• Teri E. Klein
• Dan M. Roden

Seminal works

• gaedigk-2017
• tafazoli-2021
• roden-2019

Frequently asked questions

क्या एक सामान्य जीनोटाइपिंग परिणाम का मतलब है कि रोगी में कोई प्रासंगिक वेरिएंट नहीं है?

आवश्यक नहीं। लक्षित जीनोटाइपिंग केवल उन विशिष्ट वेरिएंट का पता लगाता है जिनके लिए इसे परीक्षण करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, इसलिए एक सामान्य परिणाम उन वेरिएंट को बाहर करता है लेकिन दुर्लभ या उपन्यास वेरिएंट को बाहर नहीं कर सकता है जो केवल अनुक्रमण द्वारा पाए जाएंगे।

CYP2D6 को जीनोटाइप करना कठिन क्यों माना जाता है?

CYP2D6 अत्यधिक बहुरूपी है और जीन विलोपन, दोहराव और हाइब्रिड एलील जैसे संरचनात्मक परिवर्तनों के लिए प्रवण है, जिन्हें कई प्लेटफ़ॉर्म पर सटीक रूप से पता लगाना और हल करना तकनीकी रूप से कठिन है।