Moleküler Tanı Yöntemleri ve Teknikleri
Moleküler tanı yöntemleri, hastalığı yalnızca hücre veya doku morfolojisi aracılığıyla değil, nükleik asitler ve diğer moleküller düzeyinde saptamakta ve karakterize etmektedir. Bu alan, okuyucuyu moleküler patolojinin başlıca laboratuvar teknolojilerine — amplifikasyon, dizileme, hibridizasyon, kantitatif analiz ve dolaşımdaki biyobelirteçlerin örneklenmesi — ve her birinin biyolojik bir örneği moleküler bir çıktıya nasıl dönüştürdüğüne yönlendirmektedir.
Tanım
Moleküler tanı teknikleri, hastalığın moleküler temelini karakterize etmek amacıyla spesifik nükleik asit dizilerini (ve ilgili molekülleri) tanımlayan, çoğaltan, dizileyen, kantifiye eden veya lokalize eden laboratuvar yöntemleridir.
Kapsam
Bu kapsam, moleküler patolojide kullanılan tekniklerin üst düzey bir haritasını sunmakta ve bunları beş başlık altında gruplandırmaktadır: nükleik asit amplifikasyonu, DNA ve RNA dizileme, sitogenetik ve FISH yöntemleri, gerçek zamanlı kantitatif ve kopya sayısı analizi ve sıvı biyopsi. Bu teknikler, protokoller veya klinik kılavuzlar olarak değil, metodolojik referans materyali olarak çerçevelenmektedir.
Alt konular
Anahtar kavramlar
- Nükleik asit amplifikasyonu
- DNA ve RNA dizileme
- Hibridizasyon ve in situ saptama
- Kantifikasyon ve kopya sayısı analizi
- Dolaşımdaki biyobelirteçler ve sıvı biyopsi
- Analitik duyarlılık ve özgüllük
Mekanizmalar
Bu alan genelinde yöntemler ortak bir süreci paylaşmaktadır: hedef bir nükleik asit yakalanır veya ekstrakte edilir, ardından ölçülebilir bir sinyal üretmek için seçici olarak amplifiye edilir, hibridize edilir, dizilenir veya kantifiye edilir. Polimeraz zincir reaksiyonu gibi amplifikasyon teknikleri, nadir dizilerin saptanabilir olmasını sağlamaktadır (Saiki et al., 1985); dizileme, bazların sırasını zincir sonlandırma (Sanger et al., 1977) veya yüksek paralel platformlar (Goodwin et al., 2016) aracılığıyla okumaktadır; hibridizasyon tabanlı yöntemler, dizileri hücreler veya kromozomlar içinde lokalize etmektedir; ve kantitatif yöntemler, bir hedefin ne kadar bulunduğunu tahmin etmektedir. Sıvı biyopsi, bu araçları kana ve diğer sıvılara dökülen nükleik asitlere genişletmektedir (Wan et al., 2017).
Klinik önem
Moleküler tanı teknikleri, patojenlerin saptanmasından tümörlerin karakterizasyonuna kadar çağdaş tanı patolojisinin büyük bir kısmını desteklemektedir. Bu madde, moleküler sonuçların nasıl üretildiğini anlamak için teknolojileri bir referans çerçevesi olarak tanımlamaktadır; hasta bakımında herhangi bir spesifik testi sipariş etme, yorumlama veya buna göre hareket etme kılavuzu değildir.
Kanıt ve kılavuzlar
Bu alandaki yöntemler, PCR ve Sanger dizilemesinin temel tanımlarından modern yeni nesil dizileme ve dolaşımdaki tümör DNA'sı derlemelerine kadar uzanan geniş bir birincil ve derleme literatürü tarafından desteklenmektedir (Saiki et al., 1985; Sanger et al., 1977; Goodwin et al., 2016; Wan et al., 2017). Ayrıntılı raporlama standartları ve konsensüs önerileri, ilgili konu başlıkları içinde tartışılmaktadır.
Tarihçe
Moleküler tanı, 1970'lerde rekombinant DNA teknolojisinin, Sanger'in zincir sonlandırma dizilemesinin (1977) ve 1980'lerin ortalarında PCR'ın icadının (Saiki et al., 1985) birleşmesinden doğmuştur. Sonraki on yıllar, gerçek zamanlı kantitatif PCR, floresan in situ hibridizasyon, mikroarrayler ve yüksek verimli dizilemeyi ekleyerek alanı tek gen analizlerinden genom ölçekli analizlere (Goodwin et al., 2016) ve daha yakın zamanda minimal invaziv sıvı biyopsiye (Wan et al., 2017) genişletmiştir.
Öne çıkan isimler
- Kary Mullis
- Frederick Sanger
- Russell Higuchi
İlgili konular
Temel eserler
- saiki-1985
- sanger-1977
- goodwin-2016
Sıkça sorulan sorular
- Moleküler tanıyı geleneksel patolojiden ayıran nedir?
- Geleneksel patoloji büyük ölçüde hücre ve dokuların görünümüne dayanırken, moleküler tanı spesifik nükleik asit dizilerini ve moleküler değişiklikleri doğrudan saptamakta ve karakterize etmektedir; bu durum genellikle mikroskop altında görünmeyen değişiklikleri ortaya çıkarmaktadır.
- Moleküler tanı tekniklerinin ana aileleri nelerdir?
- Bunlar arasında nükleik asit amplifikasyonu, DNA ve RNA dizileme, sitogenetik ve in situ hibridizasyon yöntemleri, gerçek zamanlı kantitatif ve kopya sayısı analizi ile sıvı biyopsi aracılığıyla dolaşımdaki biyobelirteçlerin analizi bulunmaktadır.