Genotipleme ve Dizileme Teknolojileri
Genotipleme ve dizileme teknolojileri, bir farmakogenomik testin raporladığı genetik varyasyonu tespit eden laboratuvar yöntemleridir. Bu teknolojiler, bilinen varyantların sabit bir listesini sorgulayan hedefe yönelik testlerden, DNA dizilerini baz baz okuyan yeni nesil dizilemeye kadar çeşitlilik göstermektedir. Platform seçimi, hangi varyantların bulunabileceğini, nadir veya yapısal olarak karmaşık alellerin nasıl ele alındığını ve dolayısıyla bir hastanın farmakogen profilinin ne kadar eksiksiz karakterize edilebileceğini belirlemektedir.
Tanım
Genotipleme ve dizileme teknolojileri, farmakogenlerdeki kalıtsal DNA varyasyonunu tespit etmek için kullanılan analitik yöntemlerdir; bunlar, önceden tanımlanmış varyantları test eden hedefe yönelik genotipleme testlerini ve hem bilinen hem de yeni varyantları tanımlamak için temel DNA dizisini okuyan dizileme yöntemlerini içermektedir.
Kapsam
Bu madde, farmakogenomik laboratuvarlarında kullanılan başlıca tespit teknolojisi sınıflarını kapsamaktadır: hedefe yönelik tek nükleotid varyant genotiplemesi (diziler ve alel-spesifik testler) ve Sanger ile yeni nesil dizilemeyi içeren dizileme yaklaşımları. Genotipleme panellerinin neden yalnızca önceden belirlenmiş varyantları tespit ettiğini, dizilemenin ise yeni ve karmaşık varyantları keşfedebildiğini ve CYP2D6 gibi karmaşık farmakogenlerin neden her platform için zorluk teşkil ettiğini açıklamaktadır. Bu, yöntemlerin referans bir tanımı olup, laboratuvar protokolü veya test siparişi rehberliği niteliğinde değildir.
Temel sorular
- Hedefe yönelik genotipleme ile dizileme arasındaki fark nedir ve her biri neyi tespit etmektedir?
- Genotipleme panelleri neden yalnızca sınırlı bir varyant kümesini rapor etmektedir?
- Dizileme platformları yeni veya nadir farmakogen varyantlarını nasıl ele almaktadır?
- CYP2D6 gibi genleri doğru bir şekilde tiplendirmek neden teknik olarak zordur?
Anahtar kavramlar
- Hedefe yönelik genotipleme ve hedefe yönelik olmayan dizileme
- Tek nükleotid varyant dizileri
- Yeni nesil dizileme
- Sanger dizileme
- Yıldız-alel ve diplotip çağrısı
- Farmakogenlerde yapısal varyasyon ve kopya sayısı
- Analitik kapsam ve bir panelin gözden kaçırdığı varyantlar
Mekanizmalar
Hedefe yönelik genotipleme testleri, bir DNA örneğini önceden belirlenmiş bir varyant pozisyonları kümesi için test etmektedir; bunlar tipik olarak yaygın, iyi karakterize edilmiş tek nükleotid varyantları ve seçilmiş yapısal değişikliklerdir; hızlı ve ucuz olmalarına rağmen, yalnızca tespit etmek üzere tasarlandıkları varyantları rapor etmektedirler. Dizileme ise hedef bölgelerin nükleotid dizisini okumakta, böylece hem yerleşik hem de daha önce gözlemlenmemiş varyantları, hedefe yönelik panellerin atladığı nadir aleller de dahil olmak üzere tanımlayabilmektedir (Tafazoli ve ark., 2021; Roden, 2019). Tespit edilen varyantlar, standartlaştırılmış yıldız-alel tanımlarına eşlenmekte ve bir diplotipe birleştirilmektedir; Farmakogen Varyasyon Konsorsiyumu, bu eşlemeyi laboratuvarlar arasında tutarlı kılan referans alel tanımlarını sürdürmektedir (Gaedigk ve ark., 2017; Gaedigk ve ark., 2021). Silme, kopyalama ve hibrit aleller taşıyabilen CYP2D6 gibi yüksek oranda polimorfik ve yapısal olarak değişken genler, her platform için teknik olarak zorlayıcı olmaya devam etmektedir.
Klinik önem
Bir laboratuvarın kullandığı platform, bir farmakogenomik sonucun ne iddia edebileceğini şekillendirmektedir: normal bir hedefe yönelik genotipleme sonucu, yalnızca test edilen varyantların bulunmadığı anlamına gelmekte, genin tüm varyasyonlardan arınmış olduğu anlamına gelmemektedir. Bu ayrımı tanımak, bir farmakogenomik raporu değerlendirmenin bir parçasıdır. Bu madde, varyasyonun nasıl tespit edildiğini tanımlamakta olup, belirli bir testi seçme, sipariş etme veya bu test doğrultusunda hareket etme konusunda bir rehberlik değildir.
Kanıt ve kılavuzlar
Genotipleme ve dizileme çıktısını yorumlamak için kullanılan referans alel tanımları, farmakogenler arasında yıldız-alel isimlendirmesini standartlaştıran Farmakogen Varyasyon Konsorsiyumu tarafından derlenmektedir (Gaedigk ve ark., 2017; Gaedigk ve ark., 2021). Klinik farmakogenomikte yeni nesil dizileme üzerine yapılan derlemeler, platformların karşılaştırmalı kapsamını ve sınırlamalarını açıklamaktadır (Tafazoli ve ark., 2021). Bunlar, reçeteli bakım standartları olmaktan ziyade metodolojik referanslardır.
Tarihçe
Farmakogenomik tespit, tek gen testleri ve Sanger dizileme ile başlamış, ardından birçok varyantın aynı anda tiplenmesine olanak tanıyan yüksek verimli tek nükleotid varyant dizileri ile genişlemiştir. Yeni nesil dizilemenin gelişi, tüm farmakogenleri okumayı ve nadir ve yeni alelleri keşfetmeyi mümkün kılarak, alanı yalnızca yaygın bilinen varyantları test etmekten daha eksiksiz karakterizasyona doğru kaydırmıştır (Tafazoli ve ark., 2021; Roden, 2019). Buna paralel olarak, Farmakogen Varyasyon Konsorsiyumu altında alel isimlendirmesinin birleştirilmesi, alana bu teknolojilerin tespit ettiği şeyleri adlandırmak için ortak bir referans sağlamıştır (Gaedigk ve ark., 2017).
Tartışmalar
- Klinik testler için hedefe yönelik genotipleme ve dizileme
- Hedefe yönelik paneller daha ucuz ve hızlıdır ancak nadir ve yeni varyantları gözden kaçırmaktadır; dizileme ise daha eksiksizdir ancak daha maliyetli ve yorumlaması daha karmaşıktır; rutin farmakogenomik testler için uygun denge hala tartışılmaktadır.
Öne çıkan isimler
- Andrea Gaedigk
- Magnus Ingelman-Sundberg
- Teri E. Klein
- Dan M. Roden
İlgili konular
Temel eserler
- gaedigk-2017
- tafazoli-2021
- roden-2019
Sıkça sorulan sorular
- Normal bir genotipleme sonucu, bir hastanın ilgili varyantlara sahip olmadığı anlamına mı gelmektedir?
- Mutlaka değil. Hedefe yönelik genotipleme, yalnızca test etmek üzere tasarlandığı belirli varyantları tespit etmektedir; bu nedenle normal bir sonuç, bu varyantları dışlamakta ancak yalnızca dizilemenin bulabileceği nadir veya yeni varyantları dışlayamamaktadır.
- CYP2D6 neden genotiplenmesi zor olarak kabul edilmektedir?
- CYP2D6, yüksek oranda polimorfik olup gen silinmeleri, kopyalanmaları ve hibrit aleller gibi yapısal değişikliklere eğilimlidir; bunlar birçok platformda teknik olarak doğru bir şekilde tespit edilmesi ve çözümlenmesi zor olan durumlardır.