Генетическое тестирование

редактировать
Медицинский тест

Генетическое тестирование, также известное как тестирование ДНК, используется для идентификации изменения в последовательности ДНК или в структуре хромосомы. Генетическое тестирование также может включать измерение результатов генетических изменений, таких как анализ РНК как результат экспрессии гена, или посредством биохимического анализа для измерения выхода конкретного белка. В медицинских учреждениях генетическое тестирование может использоваться для диагностики или исключения подозреваемых генетических нарушений, прогнозирования рисков для конкретных состояний или получения информации, которая может использоваться для настройки лечения на основе генетической структуры человека. Генетическое тестирование также может быть использовано для определения биологических родственников, таких как отцовство ребенка (генетическая мать и отец), с помощью ДНК-тестирования отцовства, или для общего прогнозирования происхождения человека. Генетическое тестирование растений и животных может использоваться по тем же причинам, что и у людей (например, для оценки родства / происхождения или прогнозирования / диагностики генетических нарушений), для получения информации, используемой для селекционного разведения, или для усилий по повышению генетическое разнообразие исчезающих популяций.

С годами количество генетических тестов расширилось. Ранние формы генетического тестирования, начавшиеся в 1950-х годах, включали подсчет количества хромосом на клетку. Отклонения от ожидаемого числа хромосом (46 у человека) могут привести к диагностике определенных генетических состояний, таких как трисомия 21 (синдром Дауна ) или моносомия X (синдром Тернера ). В 1970-х годах был разработан метод окрашивания определенных участков хромосом, названный разбиением хромосом, который позволил более детально проанализировать структуру хромосом и диагностировать генетические нарушения, которые включали большие структурные перестройки. Помимо анализа целых хромосом (цитогенетика ), генетическое тестирование расширилось, включив в него области молекулярной генетики и геномики, которые могут идентифицировать изменения на уровне отдельных гены, части генов или даже отдельные нуклеотидные «буквы» последовательности ДНК. По данным Национального института здоровья, существуют тесты для более чем 2000 генетических состояний, и по оценкам одного исследования, по состоянию на 2017 год на рынке было более 75000 генетических тестов.

Содержание

  • 1 Типы
  • 2 Медицинская процедура
  • 3 Риски и ограничения
  • 4 Генетическое тестирование непосредственно потребителю
    • 4.1 Противоречие
  • 5 Государственное генетическое тестирование
    • 5.1 В Эстонии
  • 6 Правительство регулирование
    • 6.1 В Соединенных Штатах
  • 7 В популярной культуре
  • 8 Этика
    • 8.1 Педиатрическое генетическое тестирование
    • 8.2 Израиль
  • 9 Затраты
  • 10 См. также
  • 11 Ссылки

Типы

Генетическое тестирование - это "анализ хромосом (ДНК ), белков и некоторых метаболитов с целью выявления наследственных заболеваний -связанные генотипы, мутации, фенотипы или кариотипы для клинических целей ». Он может предоставить информацию о генах и хромосомах человека на протяжении всей жизни.

Доступен ряд типов тестирования, в том числе:

  • Внеклеточная ДНК плода (cffDNA) - неинвазивный (для плода) тест. Он проводится на образце венозной крови матери и может предоставить информацию о плоде на ранних сроках беременности. По состоянию на 2015 год это наиболее чувствительный и специфический скрининговый тест на синдром Дауна.
  • Скрининг новорожденных - используется сразу после рождения для выявления генетических заболеваний, которые можно вылечить в раннем возрасте. Образец крови новорожденного берут через пяточный укол через 24–48 часов после рождения и отправляют в лабораторию для анализа. В Соединенных Штатах процедура скрининга новорожденных варьируется от штата к штату, но во всех штатах по закону проверяется как минимум 21 заболевание. Если получены ненормальные результаты, это не обязательно означает, что у ребенка заболевание. Диагностические тесты должны следовать за первоначальным скринингом для подтверждения болезни. Обычное тестирование младенцев на определенные расстройства является наиболее распространенным применением генетического тестирования: миллионы младенцев ежегодно проходят тестирование в Соединенных Штатах. В настоящее время во всех штатах проводится тестирование младенцев на фенилкетонурию (генетическое заболевание, которое вызывает психическое заболевание, если его не лечить) и врожденный гипотиреоз (нарушение щитовидная железа). У людей с фенилкетонурией нет фермента, необходимого для обработки аминокислоты фенилаланина, который отвечает за нормальный рост у детей и нормальное потребление белка на протяжении всей жизни. Если происходит накопление слишком большого количества фенилаланина, ткань мозга может быть повреждена, что приведет к задержке развития. Скрининг новорожденных позволяет выявить наличие ФКУ, что позволяет помещать детей на специальную диету, чтобы избежать последствий заболевания.
  • Диагностическое тестирование - используется для диагностики или исключения определенного генетического или хромосомного состояния. Во многих случаях генетическое тестирование используется для подтверждения диагноза при подозрении на определенное состояние на основании физических мутаций и симптомов. Диагностическое тестирование может быть выполнено в любое время в течение жизни человека, но доступно не для всех генов или всех генетических состояний. Результаты диагностического теста могут повлиять на выбор человека в отношении медицинской помощи и лечения болезни. Например, люди с семейным анамнезом поликистозной болезни почек (PKD), которые испытывают боль или болезненность в животе, кровь в моче, частое мочеиспускание, боль в боках, инфекцию мочевыводящих путей или камни в почках, могут решить оставить свои гены. протестированы, и результат может подтвердить диагноз ДОК.
  • Тестирование носителя - используется для выявления людей, несущих одну копию генной мутации, которая, если присутствует в двух копиях, вызывает генетическое нарушение. Этот тип тестирования предлагается лицам, в семейном анамнезе которых имеется генетическое заболевание, и людям из этнических групп с повышенным риском определенных генетических заболеваний. Если оба родителя проходят тестирование, тест может предоставить информацию о риске пары иметь ребенка с генетическим заболеванием, таким как кистозный фиброз.
  • Преимплантационная генетическая диагностика - выполняется на человеческих эмбрионах ранее. к имплантации в рамках процедуры экстракорпорального оплодотворения. Предимплантационное тестирование используется, когда люди пытаются зачать ребенка посредством экстракорпорального оплодотворения. Яйца женщины и сперма мужчины удаляются и оплодотворяются вне тела, чтобы создать несколько эмбрионов. Эмбрионы проходят индивидуальный скрининг на наличие аномалий, а эмбрионы без аномалий имплантируются в матку.
  • Пренатальная диагностика - используется для выявления изменений в генах или хромосомах плода до рождения. Этот тип тестирования предлагается парам с повышенным риском рождения ребенка с генетическим или хромосомным заболеванием. В некоторых случаях пренатальное тестирование может уменьшить неуверенность пары или помочь им решить, следует ли прервать беременность. Однако он не может идентифицировать все возможные наследственные заболевания и врожденные дефекты. Один из методов проведения пренатального генетического теста включает амниоцентез, при котором берут образец жидкости из амниотического мешка матери на 15–20 или более неделях беременности. Затем жидкость проверяется на хромосомные аномалии, такие как синдром Дауна (трисомия 21) и трисомия 18, которые могут привести к смерти новорожденного или плода. Результаты теста можно получить в течение 7–14 дней после его проведения. Этот метод с точностью 99,4% при обнаружении и диагностике хромосомных аномалий плода. Хотя существует риск выкидыша, связанный с амниоцентезом, частота выкидышей составляет всего 1/400. Другой метод пренатального тестирования - это отбор проб ворсинок хориона (CVS). Ворсинки хориона - это проекции плаценты, имеющие тот же генетический состав, что и ребенок. Во время этого метода пренатального тестирования образец ворсин хориона удаляется из плаценты для тестирования. Этот тест проводится на 10–13 неделе беременности, а результаты готовы через 7–14 дней после его проведения. Другой тест с использованием крови, взятой из пуповины плода, - это чрескожный забор образцов пуповинной крови.
  • Прогностическое и пресимптоматическое тестирование - используется для выявления генных мутаций, связанных с нарушениями, которые появляются после рождения, часто в более позднем возрасте. Эти тесты могут быть полезны людям, у которых есть член семьи с генетическим заболеванием, но у которых на момент тестирования не было никаких признаков этого расстройства. Прогностическое тестирование может выявить мутации, которые увеличивают шансы человека на развитие заболеваний на генетической основе, таких как определенные типы рака. Например, у человека с мутацией в BRCA1 кумулятивный риск рака груди составляет 65%. Наследственный рак груди наряду с синдромом рака яичников вызван генными изменениями в генах BRCA1 и BRCA2. Основными видами рака, связанными с мутациями в этих генах, являются рак груди у женщин, рак яичников, простаты, поджелудочной железы и рак груди у мужчин. Синдром Ли-Фраумени вызван изменением гена TP53. Типы рака, связанные с мутацией этого гена, включают рак груди, саркому мягких тканей, остеосаркому (рак костей), лейкоз и опухоли головного мозга. При синдроме Каудена есть мутация в гене PTEN, вызывающая потенциальный рак груди, щитовидной железы или эндометрия. Пресимптомное тестирование может определить, разовьется ли у человека генетическое заболевание, такое как гемохроматоз (расстройство, связанное с перегрузкой железом), до появления каких-либо признаков или симптомов. Результаты прогностического и пресимптоматического тестирования могут предоставить информацию о риске развития у человека определенного расстройства, помочь в принятии решений о медицинской помощи и обеспечить лучший прогноз.
  • Фармакогеномика - определяет влияние генетической изменчивости на реакцию на лекарства. Когда у человека есть заболевание или состояние здоровья, фармакогеномика может изучить генетический состав человека, чтобы определить, какое лекарство и какая дозировка будет наиболее безопасным и наиболее полезным для пациента. В человеческой популяции насчитывается около 11 миллионов однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) в геномах людей, что делает их наиболее распространенными вариациями в геноме человека. SNP раскрывают информацию о реакции человека на определенные лекарства. Этот тип генетического тестирования может использоваться для онкологических больных, проходящих химиотерапию. Образец раковой ткани может быть отправлен на генетический анализ в специализированную лабораторию. После анализа полученная информация может идентифицировать мутации в опухоли, которые могут использоваться для определения наилучшего варианта лечения.

Недиагностическое тестирование включает:

  • Судебно-медицинское тестирование - использует последовательности ДНК для идентификации человека для юридических целей. В отличие от тестов, описанных выше, судебно-медицинская экспертиза не используется для выявления генных мутаций, связанных с заболеванием. Этот тип тестирования может идентифицировать жертв преступления или катастроф, исключать или указывать на подозреваемого в преступлении или устанавливать биологические отношения между людьми (например, отцовство).
  • Тест на отцовство - использует специальные ДНК-маркеры для идентификации того же самого или аналогичные модели наследования между родственными особями. Основываясь на том факте, что все мы наследуем половину нашей ДНК от отца, а половину от матери, ученые-ДНК тестируют людей, чтобы найти совпадение последовательностей ДНК по некоторым сильно различающимся маркерам, чтобы сделать вывод о родстве.
  • Генеалогическая ДНК тест - используется для определения происхождения или этнического происхождения для генетической генеалогии.
  • Научно-исследовательское тестирование - включает поиск неизвестных генов, изучение того, как работают гены, и углубленное понимание генетических состояний. Результаты тестирования, проведенного в рамках исследовательского исследования, обычно недоступны для пациентов или их медицинских работников.

Медицинская процедура

Генетическое тестирование часто проводится в рамках генетической консультации, а с середины 2008 г. было доступно более 1200 клинически применимых генетических тестов. Как только человек решает продолжить генетическое тестирование, медицинский генетик, генетический консультант, врач первичной медико-санитарной помощи или специалист могут назначить тест после получения информированного согласия.

Генетические тесты проводятся на образце крови, волосы, кожа, амниотическая жидкость (жидкость, окружающая плод во время беременности) или другие ткани. Например, медицинская процедура, называемая буккальным мазком, использует небольшую щетку или ватный тампон для сбора образца клеток с внутренней поверхности щеки. В качестве альтернативы, небольшое количество физиологического раствора жидкости для полоскания рта можно прополоскать ротовой полостью для сбора клеток. Образец отправляется в лабораторию, где техники ищут специфические изменения в хромосомах, ДНК или белках, в зависимости от предполагаемых нарушений, часто с использованием секвенирования ДНК. Лаборатория сообщает результаты теста в письменной форме лечащему врачу или генетическому консультанту.

Стандартные скрининговые обследования новорожденных проводятся на небольшом образце крови, полученном путем укола ребенка в пятку ланцетом.

Риски и ограничения

Физические риски связанные с большинством генетических тестов, очень малы, особенно для тех тестов, которые требуют только образца крови или буккального мазка (процедура, при которой отбираются клетки с внутренней поверхности щеки). Процедуры, используемые для пренатального тестирования, несут в себе небольшой, но не незначительный риск потери беременности (выкидыша), поскольку для них требуется образец околоплодных вод или тканей вокруг плода.

Многие из рисков, связанных с генетическим тестированием. связаны с эмоциональными, социальными или финансовыми последствиями результатов теста. Люди могут чувствовать гнев, депрессию, тревогу или вину по поводу своих результатов. Потенциальное негативное влияние генетического тестирования привело к растущему признанию «права не знать». В некоторых случаях генетическое тестирование создает напряжение в семье, потому что результаты могут раскрыть информацию о других членах семьи в дополнение к человеку, который проходит тестирование. Возможность генетической дискриминации при приеме на работу или страховании также вызывает озабоченность. Некоторые люди избегают генетического тестирования, опасаясь, что это повлияет на их способность приобрести страховку или найти работу. В настоящее время медицинские страховые компании не требуют от заявителей на страховое покрытие прохождения генетического тестирования, и, когда страховщики сталкиваются с генетической информацией, она подлежит той же защите конфиденциальности, что и любая другая конфиденциальная медицинская информация. В Соединенных Штатах использование генетической информации регулируется Законом о запрещении дискриминации в отношении генетической информации (GINA) (см. Обсуждение ниже в разделе о государственном регулировании).

Генетическое тестирование может предоставить только ограниченную информацию о наследственном заболевании. Тест часто не может определить, будут ли у человека проявляться симптомы расстройства, насколько серьезными будут симптомы или будет ли расстройство прогрессировать с течением времени. Еще одним серьезным ограничением является отсутствие стратегий лечения многих генетических нарушений после того, как они диагностированы.

Еще одним ограничением генетического тестирования на наследственно связанный рак являются варианты, клиническая значимость которых неизвестна. Поскольку в геноме человека более 22 000 генов, в геноме среднего человека имеется 3,5 миллиона вариантов. Эти варианты с неизвестной клинической значимостью означают, что есть изменение в последовательности ДНК, однако увеличение для рака неясно, потому что неизвестно, влияет ли изменение на функцию гена.

Профессиональный генетик может подробно объяснить преимущества, риски и ограничения конкретного теста. Важно, чтобы любой человек, рассматривающий возможность генетического тестирования, понимал и взвешивал эти факторы, прежде чем принимать решение.

Другие риски включают случайные находки - обнаружение некоторой возможной проблемы, обнаруженной при поиске чего-либо. еще. В 2013 году Американский колледж медицинской генетики и геномики (ACMG) заявил, что определенные гены всегда включаются при каждом геномном секвенировании, и что лаборатории должны сообщать о результатах.

Прямое генетическое тестирование потребителя

Генетическое тестирование «напрямую к потребителю» (DTC) (также называемое генетическим тестированием на дому) - это тип генетического теста, который доступен непосредственно потребителю без обращения к профессиональному медицинскому работнику. Обычно, чтобы пройти генетический тест, медицинские работники, такие как врачи, практикующие медсестры или генетические консультанты, получают разрешение своего пациента и затем заказывают желаемый тест, который может или не может покрываться медицинской страховкой. Однако генетические тесты DTC позволяют потребителям обойти этот процесс и самому покупать тесты ДНК. Генетическое тестирование DTC может включать в себя в первую очередь информацию о генеалогии / происхождении, информацию о здоровье и характеристиках или и то, и другое.

Существует множество тестов DTC, от тестов на аллели рака груди до мутаций, связанных с муковисцидоз. Возможные преимущества тестирования DTC - это доступность тестов для потребителей, содействие проактивному здравоохранению и конфиденциальность генетической информации. Возможными дополнительными рисками тестирования DTC являются отсутствие государственного регулирования, возможное неверное толкование генетической информации, проблемы, связанные с тестированием несовершеннолетних, конфиденциальность данных и последующие расходы на систему общественного здравоохранения. В США большинство наборов для генетических тестов DTC не проверяется Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (FDA), за исключением нескольких тестов, предлагаемых компанией 23andMe. По состоянию на 2019 год тесты, получившие разрешение на маркетинг от FDA, включают отчеты 23andMe о генетическом риске для здоровья для избранных вариантов BRCA1 / BRCA2, фармакогенетические отчеты, которые проверяют выбранные варианты, связанные с метаболизмом. определенных фармацевтических соединений, скрининговый тест на носителей синдрома Блума и отчеты о генетическом риске для здоровья ряда других заболеваний, таких как глютеновая болезнь и болезнь Альцгеймера с поздним началом.

Противоречие

Генетическое тестирование DTC вызвало споры из-за явной оппозиции в медицинском сообществе. Критики тестирования DTC выступают против связанных с этим рисков, нерегулируемой рекламы и маркетинговых заявлений, потенциальной перепродажи генетических данных третьим сторонам и полного отсутствия государственного контроля.

Тестирование DTC предполагает многие из тех же рисков, связанных с любым генетическим тестом. Одним из наиболее очевидных и опасных из них является возможность неправильного прочтения результатов тестирования. Без профессионального руководства потребители могут неверно истолковать генетическую информацию, заставляя их заблуждаться относительно своего личного здоровья.

Некоторая реклама генетического тестирования DTC подвергалась критике за то, что она передает преувеличенное и неточное сообщение о связи между генетической информацией и риском заболевания, используя эмоции как фактор продажи. В рекламе генетического теста с прогнозированием по BRCA на рак груди говорилось: «Нет более сильного противоядия от страха, чем информация». Помимо редких заболеваний, которые непосредственно вызваны конкретной мутацией одного гена, болезни «имеют сложные множественные генетические связи, которые сильно влияют на личную среду, образ жизни и поведение».

Ancestry.com, компания, предоставляющая услуги Согласно сообщениям, тесты ДНК DTC для целей генеалогии позволили провести безосновательный обыск их базы данных полицией, расследующей убийство. Обыск без ордера привел к выдаче ордера на обыск с целью принудительного сбора образца ДНК у режиссера из Нового Орлеана; однако он оказался не ровней подозреваемому убийце.

Государственное генетическое тестирование

В Эстонии

В рамках своей системы здравоохранения Эстония предлагает все Полногеномное генотипирование жителей. Это будет переведено в персонализированные отчеты для использования в повседневной медицинской практике через национальный портал электронного здравоохранения.

Цель состоит в том, чтобы свести к минимуму проблемы со здоровьем, предупреждая участников, наиболее подверженных риску таких заболеваний, как сердечно-сосудистые заболевания и диабет. Также есть надежда, что участники, получившие раннее предупреждение, примут более здоровый образ жизни или будут принимать профилактические препараты.

Постановление правительства

В Соединенных Штатах

С Что касается генетического тестирования и информации в целом, законодательство США под названием Закон о запрещении дискриминации в отношении генетической информации запрещает групповым планам медицинского страхования и страховым компаниям отказывать в страховом покрытии здоровому человеку или взимать с него более высокие страховые взносы исключительно на основании генетическая предрасположенность к развитию болезни в будущем. Законодательство также запрещает работодателям использовать генетическую информацию физических лиц при принятии решений по найму, увольнению, трудоустройству или продвижению по службе. Закон, первый в своем роде в США, был принят Сенатом США 24 апреля 2008 г. 95 голосами против 0 и был подписан президентом . Джордж Буш 21 мая 2008 г. Он вступил в силу 21 ноября 2009 г.

В июне 2013 г. Верховный суд США вынес два постановления по генетике человека. Суд аннулировал патенты на человеческие гены, открыв конкуренцию в области генетического тестирования. Верховный суд также постановил, что полиции было разрешено собирать ДНК людей, арестованных за серьезные преступления.

В популярной культуре

Некоторые возможные будущие этические проблемы генетического тестирования были рассмотрены наукой. фантастический фильм Гаттака, роман Next и научно-фантастический аниме сериал «Gundam Seed ». Кроме того, некоторые фильмы, посвященные теме генетического тестирования, включают Остров, Хэллоуин: Проклятие Майкла Майерса и сериал Resident Evil.

Этика

педиатрическое генетическое тестирование

Американская академия педиатрии (AAP) и Американский колледж медицинской генетики ( ACMG) предоставили новые рекомендации по этическим вопросам педиатрии генетического тестирования и скрининга детей в Соединенных Штатах. В их руководящих принципах говорится, что проведение педиатрического генетического тестирования должно отвечать наилучшим интересам ребенка. В гипотетических ситуациях для взрослых, проходящих генетическое тестирование, 84-98% проявляют интерес к генетическому тестированию на предрасположенность к раку. Хотя только половина из тех, кто находится в группе риска, пройдет тестирование. AAP и ACMG рекомендуют отложить генетическое тестирование на поздние стадии заболевания до достижения зрелого возраста. Если не диагностировать генетические нарушения в детстве и не начать раннее вмешательство, можно снизить заболеваемость или смертность. Они также заявляют, что тестирование с разрешения родителей или опекунов для бессимптомных детей, которые подвержены риску развития заболеваний в детстве, является идеальной причиной для педиатрического генетического тестирования. Тестирование на фармакогенетику и скрининг новорожденных признано приемлемым в соответствии с рекомендациями AAP и ACMG. В руководстве по тестированию на гистосовместимость указано, что детям любого возраста разрешено проходить тестирование на совместимость тканей для ближайших членов семьи, но только после психосоциальных, эмоциональных и физических последствий. С защитником донора или аналогичный механизм должен быть на месте для защиты несовершеннолетних от принуждения и защиты интересов указанного несовершеннолетнего. И AAP, и ACMG не одобряют использование непосредственно потребителю и домашнего набора генетических из-за точности, интерпретации и контроля содержания тестов. В руководстве также говорится, что следует поощрять родителей или опекунов сообщать своему ребенку о результатах генетического теста, если несовершеннолетний находится в соответствующем возрасте. Если несовершеннолетний достиг зрелого возраста и требует результатов, просьба должна быть удовлетворена. Хотя по этическим и юридическим причинам медицинские работники должны проявлять осторожность при предоставлении несовершеннолетним прогностического генетического тестирования без участия родителей или опекунов. В рекомендациях AAP и ACMG говорится, что поставщик медицинских услуг обязан информировать родителей или опекунов о значении результатов теста. Поощрять пациентов и семьи делиться информацией и даже предлагать помощь в объяснении результатов, чтобы расширить семью или направить их на генетическое консультирование. AAP и ACMG заявляют, что любой тип прогностического генетического тестирования для всех типов является лучшим предложением, поскольку генетическое консультирование предлагается специалистами по клинической генетике, генетическими консультантами или поставщиками медицинских услуг.

Израиль

Израиль использует тестирование ДНК, чтобы определить, имеют ли люди право на иммиграцию. Политика, при которой «многих евреев из бывшего Советского Союза (« бывшего Советского Союза ») просят предоставить ДНК-подтверждение их еврейского происхождения в форме тестов на отцовство, чтобы иммигрировать как евреи и стать гражданами в соответствии с Законом о возвращении "вызвало разногласия.

Затраты

Стоимость генетического тестирования может варьироваться от менее 100 долларов до более чем 2000 долларов. Это зависит от сложности теста. Стоимость возрастет, если необходимо провести более одного теста или если несколько членов семьи проходят тестирование для получения дополнительных результатов. Стоимость может варьироваться в зависимости от штата, и некоторые штаты покрывают часть общей стоимости.

С момента взятия пробы результаты могут занять от нескольких недель до месяцев, в зависимости от сложности и объема проводимых тестов. Результаты пренатального тестирования обычно доступны быстрее, потому что время является важным фактором при принятии решения о беременности. Перед тестированием врач или генетический консультант, запрашивающий конкретный тест, может предоставить конкретную информацию о стоимости и временных рамках, связанных с этим тестом.

См. Также

Ссылки

Эта статья включает материалы общественного достояния из документа Министерства здравоохранения и социальных служб США : «Каковы риски и ограничения генетического тестирования?».Эта статья включает материалы общественного достояния из документа Министерства здравоохранения и социальных служб США : «Какова стоимость генетического тестирования и сколько времени нужно, чтобы получить результаты?».

Последняя правка сделана 2021-05-21 14:58:07
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте