آزمایش اگزوم یا WES و اهمیت آن در تشخیص بیماری ها

عملکرد های حیاتی بدن، مستقیماً تحت تأثیر پروتئین ها است که توسط ژن ها کنترل می شود و مجموعه ژن ها را ژنوم می نامند. بخش کوچکی از ژنوم که به آن اگزوم گفته می شود و حدود 2-1% ژنوم را تشکیل می دهد، کد کننده پروتئین ها هستند و اغلب جهش ها، در این بخش رخ می دهند. با توجه به این موضوع، بسیار منطقی به نظر می رسد که شناسایی توالی های ژنی در این قسمت، مقرون به صرفه و کارآمد باشد.

تاریخچه آزمایش اگزوم (WES) مربوط به گردهمایی علمی می شود که مبنای توالی یابی ژنوم انسان در آن پایه گذاری شد. پروژه توالی یابی ژنوم، با همکاری بیش از 200 نفر از دانشمندان و محققان (کنسرسیوم توالی یابی بین المللی ژنوم انسان 2004) آغاز شد. در سال های اخیر، با بهره گیری از تکنولوژی و تجهیزات پیشرفته، انجام کلیه مراحل این آزمایش به صورت اتوماتیک درآمده و به همین دلیل توالی یابی کل ژنوم با دقت بالا، در کمترین زمان امکان پذیر است.

به طور کلی دیدگاه ژنتیکی شناسایی علت بیماری، بر مبنای یافتن تغییر ژنتیکی مرتبط با یک فنوتیپ خاص است. آزمایش اگزوم شامل توالی یابی تمام اگزون ها (نواحی کد کننده پروتئین) در ژنوم می باشد. مجموع اگرون ها یا اگزوم حدود 1 تا 2٪ ژنوم را تشکیل می دهد. هدف از انجام روش WES، شناسایی تغییرات ژنتیکی است که توالی پروتئین ها را تغییر می دهند و استفاده از این روش در مقایسه با توالی یابی کل ژنوم، کم هزینه تر است. توجه به این نکته حائز اهمیت است که از روش تعیین توالی اگزوم، علاوه بر فرایند تشخیص در تحقیقات دانشگاهی نیز استفاده می شود.

خوانش بیش از 95% نواحی اگزونی به کمک آزمایش اگزوم انجام می شود. این تکنیک قادر است تغییرات ژنتیکی بزرگ (حذف و مضاعف شدگی ها) و چندشکلی های تک نوکلئوتیدی (SNP) مرتبط با بیماری ها را شناسایی نماید. هرچند که قابلیت این روش در تشخیص تغییرات ژنتیکی مرتبط با بیماری های نادر مندلی نیز به خوبی اثبات شده است.

توالی یابی کل ژنوم (WGS) در مقایسه با آزمایش اگزوم (WES)

روش Whole Exome یا WES دید جامعی از ساختار ژنتیکی فرد ارائه می دهد و روش مناسبی جهت تشخیص بیماری های ژنتیکی است. با اینکه اگزون ها درصد کمی از کل ژنوم را تشکیل داده اما بیشتر بیماری های ژنتیکی به دلیل جهش در این مناطق ایجاد می شوند. از جمله مزایای انتخاب روش WES می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• قادر به پوشش دهی جامع اگزون ها است که امکان بررسی هدفمند اغلب مناطق مرتبط با بیماری را دارد.
• افزایش پتانسیل شناسایی واریانت هایی نظیر جهش های نادر و یا تغییرات ژنتیکی که فراوانی آن در جمعیت پایین است.
• عدم نیاز به توالی یابی کل ژنوم با ارائه جایگزینی مقرون به صرفه برای WGS

کاربردهای آزمایش اگزوم (WES)

آزمایش اگزوم (WES) کاربرد های متعددی دارد که مهم ترین آنها شامل:

• غربالگری بیماری های ژنتیکی (دیستروفی عضلانی دوشن، ناشنوایی، نابینایی) قبل از ازدواج و تشخیص ناقلیت زوجین
• شناسایی جهش ژنتیکی بیماری زا در موارد مشکوک و بیماری های نادر ژنتیکی
• شناسایی تغییرات ژنتیکی در بیماری های چند ژنی که امکان بررسی هر یک از ژن ها به صورت جداگانه وجود ندارد.
• غربالگری بیماری ژنتیکی با الگوی توارث اتوزوم مغلوب در ازدواج های خویشاوندی و پیشگیری از تولد فرزند مبتلا.
• مرده زایی و یا سابقه وجود فرزندان فوت شده در یک خانواده که علت آن شناسایی نشده است.
• عدم شناسایی جهش های ژنتیکی به روش های رایج ژنتیکی
• شناسایی ژن های مرتبط با سرطان با استفاده از پنل های اختصاصی

مراحل انجام آزمایش اگزوم (WES) چیست؟

به طور کلی، توالی یابی کل اگزوم در سه مرحله انجام می شود: آماده سازی نمونه و استخراج DNA، هیبریداسیون و توالی یابی.

در مرحله اول معمولا جهت آماده سازی نمونه، با استفاده از سونیکاسیون، DNA به قطعات کوچک تر تقسیم می شود تا قطعات با اندازه مطلوب به دست آید. سپس نواحی هدف جهت تعیین توالی در محلول قرار می گیرند تا در ادامه تکثیر و تعیین توالی شوند.

کلام آخر

برای دریافت مشاوره رایگان و کسب اطلاعات بیشتر، میتوانید سوال خود را از طریق بخش گفتگوی آنلاین و ارتباط با مشتریان در قسمت پایین صفحه (لوگوی MOMGENE) مطرح نموده و یا با شماره تلفن 42500-021 داخلی 562 تماس حاصل فرمایید.