WES (whole exom sequencing) – secventiere exom

Informații generale – WES (whole exom sequencing) – secventiere exom

Termenul de genom este folosit pentru a defini totalitatea informației genetice prezentă la nivel celular într-un organism, alcătuit din aproximativ 3.055 miliarde de perechi de baze azotate(pb)¹, acestea fiind prezente în două copii. La om, acesta este organizat în cadrul celor 23 de perechi de cromozomi, fiecare pereche conținând un cromozom matern si unul patern.

O parte din ADN conține secvente specifice, numite gene codante, fiind cunoscute aproximativ 20.000 de astfel de gene. Acestea conțin instructiuni necesare pentru sinteza tuturor proteinelor din organism. O gena poate avea diferite dimensiuni, de la cateva sute de pb ajungând până la peste 2 milioane de pb. Fiecare genă este alcatuită din regiuni numite exoni care codifică fiecare aminoacid din structura fiecări proteine. Printre exoni, există secvențe de ADN specific, numite introni, cu rol reglator, dar care nu codifică aminoacizi.

Totalitatea exonilor din structura genomului este numită generic exom. Aproximativ 85%² din variantele genetice responsabile de afectiuni se pot identifica,  prin analiza exomului. Restul de 15% dintre modificările genetice sunt fie la nivelul intronilor, nedetectabile prin analiza exomului, fie în ADN intergenic.

Secvențierea integrală a exomului (WES) este un test genetic comprehensiv care analizează totalitatea exonilor care codifică proteina, prin „citirea’’ fiecarei perechi de baze din componența acestora. De asemenea, sunt secvențiate un număr de 20pb situate înainte și după fiecare exon, regiuni deja cunoscute ca fiind relevante pentru diverse tipuri de patologii. Totalitatea secvențelor obținute vor fi comparate cu cele din structura întregului genom uman de referință, iar variantele identificate sunt interpretate asociat cu date clinice și paraclinice cunoscute, ale pacientului.

Importanța testării

WES oferă o analiză simultană a unui număr mare de gene, crescând substanțial șansele de a identifica o cauză genetică generatoare de patologii cu simptome complexe și nespecifice. Acest test genetic va reduce timpul și costurile confirmării unui diagnostic de certitudine, având un înalt randament clinic.

Rezultatele pot oferi informații legate de riscul de „recidivă” (probabilitatea de a da naștere unui alt copil cu o afecțiune similară) în același timp putând fi utile și pentru evaluarea statusului unor alți membri din familie.

Recomandări de testare WES (whole exom sequencing) – secventiere exom

• un istoric medical complex, cu  afectarea mai multor organe
• testare genetică anterioară cu rezultate neconcludente
• simptomatologie complexă, nespecifică, cu diagnostice diferențiale multiple
• patologie cu diagnostic incert, pentru care au fost epuizate toate modalitățile relevante de investigare
• patologie cu simptomatologie severă, în perioada neonatală sau copilărie

Opțiuni de testare

• Single WES: Doar pacientul vizat este testat
• Duo WES: Pacientul și un părinte biologic sunt testați
• Trio WES: Pacientul și ambii părinți biologici sunt testați

Optiunile Duo/Trio asigură rata cea mai mare de diagnostic a variantelor identificate la pacient, prin compararea cu statusul genetic al unui parinte/ambilor părinți.  Opțiunea de testare Trio WES oferă posibilitatea analizei tuturor modurilor de transmitere ereditară, ajutând astfel la stabilirea semnificației mutațiilor cu relevanță clinică.

Interpretare rezultate

Este furnizat un raport de diagnostic genetic molecular care va include rezultatele analizei de secvențiere. Variantele ( mutațiile) vor fi clasificate conform ghidurilor actuale (ACMG/ACGS-2020) în 5 grupe de patogenitate.

1. Benign
2. Potential benign
3. VUS – variante cu semnificatie clinica incerta
4. Potențial patogenă
5. Patogenă

Vor fi raportate doar modificarile care corespund primelor trei clase.

Variante cu semnificație patogenă sau posibil patogene:

• cauza genetică a simptomelor observate a fost identificată și poate ajuta la selectarea tratamentului adecvat și implicit a unui plan eficient de management al bolii.

Variante cu semnificație necunoscută (VUS):

• nu au existat suficiente dovezi pentru a putea clasifica varianta ca fiind patogenă sau neutră, dar informațiile viitoare pot asocia varianta identificată cu simptomele pacientului. Dacă devin disponibile informații noi, semnificația rezultatelor se poate schimba, atăt pentru pacient căt și pentru membrii familiei (aceștia vor fi anunțați). Se recomandă reclasificarea anuală a variantei și testarea membrilor familiei.

Constatări întâmplătoare:

• modificări genetice care nu sunt asociate cu starea curentă a pacientului, care pot fi importante din punct de vedere medical și vor fi incluse în raport, cu excepția cazului în care sunt asociate cu debutul unor patologii la adult, pentru care nu există soluții terapeutice disponibile.

Constatări secundare:

• modificări genetice care nu sunt asociate cu starea curentă a pacientului, definite de Colegiul American de Genetică Medicală ca fiind importante, din punct de vedere medical. În acest caz, pacientul sau tutorele legal trebuie să își dea acordul pentru raportarea acestor rezultate.

Consiliere genetică

Este un proces de comunicare care sprijină pacienții și rudele lor înainte și după testarea genetică, avand scop educațional, imparțial și nefiind directiv. Înainte de orice testare genetică, se va obtine un istoric familial detaliat, va fi explicată metoda de testare utilizată, riscurile și beneficiile acesteia, limitările diagnosticului și implicațiile confirmării unui diagnostic genetic.

La primirea rezultatelor testelor genetice, consilierea genetică poate orienta și medicul specialist în demersul de interpretare a acestora. Pacientii vor putea fi astfel informați cu privire la impactul medical al rezultatelor obținute, inclusiv probabilitatea de a dezvolta o tulburare genetică sau de a o transmite urmașilor, precum și modalități de a preveni, reduce sau evita aceste riscuri³.

Scopul consilierii este de a oferi pacientului informații mai detaliate și astfel, o mai bună înțelegere a rezultatelor, precum și capacitatea de a lua o decizie informată.

Pregătire pacient

nu este necesară o pregatire specială

Specimen recoltat – sânge venos

Recipient de recoltare – vacutainer ce conţine EDTA ca anticoagulant

Cauze de respingere a probei – folosirea heparinei ca anticoagulant; probe coagulate sau hemolizate

Stabilitate probă – 7 zile la 2-8^oC

Metodă – secvențiere de generație nouă (NGS)

Un rezultat negativ nu confirmă absența unei tulburări, sau faptul că aceasta nu ar avea o cauză genetică. Astfel, poate deveni necesară extinderea investigațiilor, cu recomandarea unor alte explorări, care ar putea explica etiologia apariției acestora.

Bibliografie:

1. Nurk et al. , The complete sequence of a human genome.Science376,44-53(2022).DOI:10.1126/science.abj6987
2. Majewski J, et al. ,What can exome sequencing do for you?Journal of Medical Genetics 2011;48:580-589.
3. Yang și Kim, 2018, Ann Lab Med 38:291
4. https://medicover-genetics.com/our-genetic-tests/whole-exome-sequencing/