ריצוף גנומי

מתוך Genopedia - פרופ' מוטי שוחט

גרסה נוכחית

מילים נרדפות: ריצוף הגנום, genome sequencing, exome sequencing, ריצוף של אקסונים, טריוס, ריצוף אקזומי.

[עריכה] מהי הבדיקה?

הבדיקה מנצלת התפתחות טכנולוגית חדשה המכונה "ריצוף מהדור החדש" - מדובר בהתפתחות טכנולוגית ממשית. עד כה קריאת הקוד הגנטי באדם מסויים התמקדה בקביעת רצף האותיות של גן מסויים. עלות בדיקת רצף של גן כזה בשיטות הקונבנציונליות הללו הינה כ-1,000$ לגן.

הטכנולוגיה של הריצוף מהדור החדש (new generation sequencing) מאפשרת קריאה בו זמנית של כל החומר הגנטי של אדם. הקיט של הבדיקה קורא כל מקטע דנ"א של הנבדק במקטעים, ואחר כך המחשב מחבר את הקטעים לרצף מלא. כל מקטע נקרא המכונה עשרות פעמים, והמחשב מסכם מהם האותיות שהם הנבדק שונה מהרצף הסטנדרטי.

העלות של קריאת כל הרצף של האדם ("הריצוף הגנומי") שעלתה ב-2020 עד אפילו כ-3,000 דולר ניתנת כיום לביצוע בשנת 2022 בכ-500$, והיא צפויה לרדת לכ-200 דולר עד 2025. לזה יש להוסיף את עלות הפיענוח (ביואינפורמטיקה) שמוערכת בכ-300 דולר נוספים לכל נבדק. זמן הבדיקה לכל נבדק כיום יחסית ארוך. הבדיקה הטכנית אורכת כ-3-7 ימי עבודה, והאנליזה כשבוע נוסף.

עד היום הבדיקה בעיקר משמשת למחקר. במצבים קלינים הבדיקה שימשה בעיקר לנסות לאתר מוטציות וגנים חדשים במצבים בהם האקסום לא איתר את הפגם - בעיקר באוטיזם (שם הסיכוי לאתר פגם בריצוף אקסומי היה נמוך - כ-4-7 אחוזים).הבעייה העיקרית לא היתה רק עלות אלא בעיית פיענוח. קשה עד היום לזהות בים השינויים הגנטים הקיימים בגנום מה גורם למחלה ומה לא - רוב המידע אינו ברור. לכן עד היום בפרקטיקה הרפואית משתמשים כמעט רק בשיטת ריצוף אקסומי.

בתחילת 2023 יש להעריך שהשימוש בריצוף גנומי יגבר כיון שבעלויות החדשות עדיף לבצע בדיקה רחבה גם אם עדיין הפיענוח לא מלא - ניתן אבל יהיה להשתמש במידע בעתיד לפיענוח מעודכן ככל שהמידע על השינויים בגנום ישתפרו.

[עריכה] ריצוף גנומי בקריאה רציפה - long read whole genome sequencing

בבדיקה זו עושים ריצוף גנומי, אלא שהפעם קוראים את הרצף בצורה רציפה - וזה שונה מהמקטעים הקצרים שבה נערכת בדיקת הריצוף הגנומי עד היום.

השיטה החדשה הזו מאפשר לאתר יותר תקלות מבניות של החומר הגנטי כמו היפוך (inversion) של מקטעים בחומר הגנטי - מצב שיכל לגרום למחלה ולא יתגלה כשהקריאה היא במקטעים קצרים.

שיטה זו אידאלית מכל שאר השיטות אך היא סובלת מבעיית מחיר גבוה בשלב זה וגם חסר המידע המאפשר לקבוע אם שינוי שמתגלה הינו גורם או לא גורם למחלה (כיון שהשינויים הם באיזורים בין גנים - שם המידע על משמעות השינוי לוקה בחסר).

[עריכה] מה יתרונותיה?

הבדיקה מאפשרת לבצע לאדם בדיקה גנטית אחת לכל חייו בעלות שבעתיד הקרוב תהייה זולה ממספר מאות דולרים. מרגע זה והילך הנבדק יכול להגיע לרופאים מתחומים שונים ולתת להם לייעץ לו לגבי סוגיות רפואיות רלוונטיות לו, תוך התחשבות במידע הגנטי באותו תחום. מתן תרופות לאדם זה יעשה לפי המידע הגנטי הזה, וככל שהידע יהיה יותר מבוסס ואמין, כך הרווח מהרצף של הנבדק יהיה יותר קריטי וחיוני.

[עריכה] חסרונות ומגבלות:

כאמור עד היום הבדיקה שימשה בעיקר למחקר - ההנחה שבעתיד הקרוב (תחילת 2023) היא תהיה לשירות קליני.

פרט למחיר, לבדיקה יש חסרונות נוספים, והם כמובן חמורים יותר מאלו שתוארו תחת ריצוף אקסומי:

1. בבדיקה מתקבלים הרבה מאד שינויים של הרצף הגנטי (מעל מיליון) ושצריך לפענח מי מהם אחראי למחלה בנבדק. השינויים יכולים להיות:

- פולימורפיזם (שינויים חסרי כל השלכות רפואיות) - אלו קל יחסית לזהות והם לא מהווים בעיה בפירוש התוצאות.

- מוטציות ברורות - אלו יכולים להיות הגורם למחלה אבל לא בהיכרח, כיון שלאדם לעיתים יש מוטציות שאינן גורמות לנזק ועלולים בטעות לקבוע שזה הגורם למחלה.

- שינויים שטיבם אינו ברור - אלו יכולים להיות רבים ומקשים על הפיענוח ועל קביעת הגורם המדוייק למחלה בנבדק.

2. ייתכנו טעויות טכניות:

- לעיתים קריאת הרצף בשיטה זו קוראת בחלק מהמקטעים שינוי שכאשר הוא אחר כך נבדק בשיטות הקונבנציונליות הן לא אמיתיות.

- לעיתים מוטציה לא נקראת על ידי הבדיקה בזאת מסיבות טכניות השיטה יכולה להעדיף דוקא את האלל התקין של הנבדק.

לכן השיטה אמינה יותר כשיש מחלה מוגדרת, כשיש מספר חולים (ואז אפשר לבחון אמיתות הממצא בעוד נבדקים), כשיש מודל חיה לבדיקת השינוי והוכחת הנזק שהוא עושה, או כשהממצא הינו מוכר כבר בספרות.

כמו כן הבדיקה אמינה יותר כאשר נבדקים הילד החולה ו-2 הוריו - שיטת בדיקה המכונה trios = טריוס. השיטה אמנם מיקרת את הבדיקה אך מגדילה בצורה משמעותית את אמינותה.