Valgfri genetisk og genomisk test - Elective genetic and genomic testing

Valgfri genetisk og genomisk testning er DNA-test udført for en person, der ikke har en indikation til testning. En elektiv genetisk test analyserer udvalgte steder i det humane genom, mens en elektiv genomisk test analyserer hele det humane genom . Nogle valgfrie genetiske og genomiske tests kræver, at en læge bestiller testen for at sikre, at enkeltpersoner forstår risiciene og fordelene ved test samt resultaterne. Andre DNA-baserede tests, såsom en genealogisk DNA-test, kræver ikke en læges ordre. Valgfri testning betales normalt ikke af sundhedsforsikringsselskaber. Med fremkomsten af personlig medicin , også kaldet præcisionsmedicin , foretager et stigende antal individer elektive genetiske og genomiske test.

Historie

Genetisk testning for en række lidelser har set mange fremskridt startende med cytogenetik for at evaluere menneskelige kromosomer for aneuploidi og andre kromosomafvigelser . Udviklingen af molekylær cytogenetik, der involverer teknikker såsom fluorescens in situ hybridisering (FISH), fulgte, hvilket muliggjorde påvisning af mere subtile ændringer i karyotypen . Teknikker til at bestemme den nøjagtige sekvens af nukleotider i DNA ved DNA-sekventering , især Sanger-sekventering blev udviklet i 1970'erne. I 1980'erne dukkede DNA-mikroarrayet op, hvilket gjorde det muligt for laboratorier at finde varianter af kopianummer forbundet med sygdom, der er under niveauet for påvisning af cytogenetik, men for store til at kunne påvises ved DNA-sekventering . I de senere år har udviklingen af high-throughput eller næste generations sekventering dramatisk sænket omkostningerne ved DNA-sekventering, der gør det muligt for laboratorier at evaluere alle 20.000 gener i det humane genom på én gang gennem exomsekventering og hele genom-sekventering . Et katalog over de mange anvendelser af disse teknikker findes i afsnittet: genetisk testning . De fleste valgfrie genetiske og genomiske tests anvender enten en DNA-mikroarray eller næste generations sekventering.

Historisk set blev alle laboratorietest initieret og bestilt af en læge eller mandat af en stat. I stigende grad er patienter og familier blevet mere involveret i deres egen sundhedspleje. Et resultat har været den voksende tilgængelighed af elektive genetiske og genomiske test, der initieres af en patient, men stadig bestilles af en læge. Derudover er valgfri genetisk og genomisk test, der ikke kræver en læges ordre kaldet direkte til forbruger genetisk test, for nylig kommet ind i testlandskabet.

Testkategorier

Genetisk test identificerer ændringer i kromosomer, gener eller proteiner; nogle er forbundet med menneskelig sygdom. Der er mange forskellige kliniske og ikke-kliniske situationer, hvor genetisk test bruges.

Diagnostisk test

Diagnostisk test bruges til at identificere eller udelukke en bestemt genetisk eller kromosomal tilstand, når en mistanke om en bestemt lidelse er baseret på tegn og symptomer, der findes hos patienten. Kataloger med mere end 50.000 tests tilgængelige over hele verden kan findes på GeneTests and Genetic Testing Registry.

Forudsigende og præ-symptomatisk test

Prædiktiv og præ-symptomatisk test udføres hos personer, der ikke har bevis for sygdommen under undersøgelse. Denne test inkluderer mandeliske tilstande og polygene sygdomme.

Transportørtest

Carrier test bruges til at identificere mennesker, der bærer en kopi af en genændring (også kaldet en variant eller mutation), der, når de er til stede i to kopier, forårsager en genetisk lidelse. Carrier-test tilbydes typisk til personer, der overvejer graviditet eller allerede er gravide, har en familiehistorie af en bestemt genetisk lidelse og til mennesker med etnisk baggrund, der har en øget risiko for specifikke genetiske tilstande.

Pre-implantation genetisk diagnose

Pre-implantation genetisk diagnose (PGD) anvendes i forbindelse med in vitro befrugtning . In vitro-befrugtning er processen med at kombinere et æg ( oocyt ) og sæd uden for kroppen med henblik på befrugtning. PGD er testning af individuelle oocytter eller embryoner for en kendt genetisk tilstand før embryoet overføres til livmoderen. Brugt sammen tillader IVF og PGD valg af embryoner eller oocytter, der formodentlig ikke er påvirket af tilstanden. PGD kan bruges af enkeltpersoner eller par, der er ramt af en tilstand af genetisk oprindelse, eller hvis begge personer viser sig at være bærere af en recessiv genetisk tilstand.

Prænatal test

Prænatal test er diagnostisk test af et foster før fødslen for at opdage abnormiteter i kromosomerne eller generne. Prøver til denne test opnås ved invasive procedurer såsom fostervandsprøve eller chorionisk villusprøveudtagning . Prænatal testning er forskellig fra prænatal screening .

Nyfødt screening

Nyfødt screening screener spædbørn et par dage efter fødslen for at evaluere for tegn på behandlingssygdomme. De fleste nyfødte screening bruger tandem massespektroskopi til at detektere biokemiske abnormiteter, der antyder specifikke lidelser. DNA-baseret nyfødtest supplerer eksisterende screeningmetoder for nyfødte og kan erstatte det.

Farmakogenomisk test

Farmakogenomiske tests (også kaldet farmakogenetik ) giver information, der kan hjælpe med at forudsige, hvordan en person vil reagere på en medicin. Ændringer i visse gener påvirker lægemidlets farmakodynamik (effekter på lægemiddelreceptorer) og farmakokinetik (lægemiddeloptagelse, distribution og metabolisme). Identifikation af disse ændringer gør det muligt at identificere patienter, der har øget risiko for bivirkninger fra stoffer eller som sandsynligvis ikke reagerer. Farmakogenomisk test giver sundhedsudbydere mulighed for at skræddersy behandlinger ved at justere dosis eller lægemiddel til en individuel patient.

Identitetstest

Identitetstest bruges til at fastslå, om enkeltpersoner er beslægtede med hinanden. Det bruges almindeligvis til at etablere faderskab, men kan bruges til at etablere sammenhæng i adoptions- og immigrationssager. Det bruges også i retsmedicin .

Afstamningstest

Afstamningstest (også kaldet genetisk slægtsforskning ) gør det muligt for enkeltpersoner at etablere deres oprindelsesland og etniske baggrund og identificere fjerne slægtninge og forfædre.

Egenskabstest

Nogle fænotypiske træk hos mennesker har et veletableret genetisk grundlag, mens andre involverer mange gener eller er en kompleks blanding af gener og miljø .

Teknologier

Der findes mange forskellige typer genetisk test . Hver er designet til at se på forskellige typer genetiske ændringer, der kan forekomme. På nuværende tidspunkt kan ingen enkelt genetisk test detektere alle typer genetiske ændringer.

DNA-sekventering

DNA-sekventering er en testmetode, der ser efter ændringer af enkeltbogstaver ( enkeltnukleotidpolymorfier ) i den genetiske kode. Det kan også bestemme, hvornår et lille antal bogstaver mangler (sletninger) eller ekstra (duplikationer). Sekventering kan udføres på et enkelt gen, en gruppe af gener (paneltestning), det meste af den kodende region eller exoner (hele eksomsekventering) eller det meste af genomet (helgenomsekventering). Med tiden forventes denne teknologi at være i stand til at detektere enhver abnormitet i det menneskelige genom.

Genotypebestemmelse

Genotypning er test, der ser på specifikke varianter i et bestemt område af den genetiske kode. Denne teknologi er kun begrænset til de specifikke varianter, som testen er designet til at opdage. SNP-genotypebestemmelse er en bestemt form for genotypebestemmelse.

Sletning / duplikeringstest

Sletning / duplikeringstest er en type test designet til at detektere større områder af den genetiske kode, der mangler eller ekstra. Denne teknologi registrerer ikke varianter af enkeltbogstaver eller meget små sletninger eller duplikationer.

Panel test

Paneltestning refererer til testning af en bestemt undergruppe af gener, der oftest er relateret til en bestemt tilstand. Dette involverer normalt sekventering og kan også omfatte sletning / duplikationsanalyse. Dette kaldes ofte test af multigenpanel, fordi test samtidigt undersøger et antal forskellige gener. For eksempel kan et individ have paneltest for en gruppe gener, der vides at være associeret med en bestemt type kræft, såsom arvelig tyktarmskræft eller arvelig bryst- og æggestokkræft.

Array eller mikroarrays

Array- eller DNA-mikroarrays ser på kopiantalændringer (manglende eller ekstra genetisk materiale). Denne test ser over en stor del af genomet for større sletninger eller duplikationer (også kaldet kopiantalvariation). Denne teknologi kan ikke registrere ændringer af enkeltbogstaver eller meget små sletninger eller duplikationer.

Kromosomanalyse / karyotype

Kromosomanalyse, også kendt som karyotyping, refererer til test, der vurderer, om det forventede antal kromosomer er til stede, om der er nogen omlejring af kromosomerne, og også om der er store sletninger eller duplikationer. Denne teknologi kan ikke registrere ændringer af enkeltbogstaver ( enkelt nukleotidvarianter ) eller små sletninger eller duplikationer.

Ikke-invasiv prænatal screening (NIPT) ved hjælp af cellefrit føtal DNA

Ikke-invasiv screening for prænatal screening for specifikke kromosomale abnormiteter såsom Downs syndrom hos et foster ved hjælp af cellefrit DNA . Denne screening kan også give oplysninger om føtal sex og rhesus (Rh) blodtype. En blodprøve hentes fra den gravide mor. Denne prøve indeholder DNA fra moderen og fosteret. Mængden af ​​føtal DNA vurderes for at bestemme, om der er ekstra føtal genetisk materiale til stede, der kan indikere en øget risiko for, at fosteret har Downs syndrom eller andre valgte tilstande. Da dette er en screeningstest, er andre diagnostiske tests såsom fostervandsprøve eller chorionisk villusprøveudtagning nødvendige for at bekræfte en diagnose.

Nyfødt screening

Nyfødtescreening er en type test, der vurderer risikoen for visse genetiske, endokrine, metaboliske lidelser , høretab og kritiske medfødte hjertefejl. Hver stat bestemmer den nøjagtige liste over betingelser, der screenes. Tidlig opdagelse, diagnose og intervention kan forhindre død eller handicap og gøre det muligt for børn at nå deres fulde potentiale. Testen udføres fra et par dråber blod opsamlet i den nyfødte periode, ofte af en hælpind. Den nøjagtige testmetode kan variere, men bruger ofte niveauer af specifikke analytter til stede i babyens blod. Fordi dette er en screeningstest, er det ofte nødvendigt med yderligere test for at bekræfte en diagnose.

Fordele og ulemper

Folk vælger at have genetisk testning af mange grunde. Test kan være gavnligt, uanset om testen identificerer en genændring eller ej. Et negativt resultat kan i nogle tilfælde eliminere behovet for unødvendige kontrol og screeningstest. Et positivt resultat kan lede en person mod tilgængelige screenings-, ledelses- eller behandlingsmuligheder.

Fordele

,

  • Bestem en persons risiko for at udvikle en genetisk tilstand. Ved at identificere genændringer, der kan øge risikoen for at udvikle en bestemt tilstand, kan en person screenes tidligere og oftere for sygdommen og / eller kunne foretage ændringer i sundhedsvaner som kost og motion
  • Diagnosticere en genetisk tilstand
  • Bekræft en eksisterende eller mistanke om klinisk diagnose
  • Bestem sværhedsgraden af ​​en sygdom ved at identificere typen af ​​genetisk mutation
  • Hjælp læger med at vælge den mest hensigtsmæssige medicin eller behandlingsplan
  • Familie planlægning
  • Identificer genændringer, der kan overføres til børn
  • Screen embryoner eller nyfødte babyer for visse genetiske tilstande. En sådan genetisk test kan hjælpe folk med at træffe informerede valg om deres fremtid, f.eks. Om de skal få en baby, overveje et æg- eller sæddonor osv.

Ulemper

,

  • Falsk sikkerhed. Et negativt testresultat betyder ikke, at du ikke har tilstanden eller ikke er i fare. Der kan være mange grunde til, at en test ikke er i stand til at identificere en genetisk ændring.
  • Dyrt og er muligvis ikke dækket af forsikring
  • Kan ses af forsikringsselskaber. Ingen beskyttelse mod langtidsplejeforsikring, invalideforsikring eller livsforsikring
  • Etiske problemer. Fordi genetisk test informerer en patient om deres genetiske information, som deles med andre familiemedlemmer, kan et genetisk testresultat undertiden have konsekvenser for blodsammenhæng til den person, der havde testet. Se etiske spørgsmål / overvejelser.

Betydningen af ​​familiehistorie

En patients familiehistorie, også kendt som slægtsforskning , kan give vigtig indsigt i medicinske tilstande i familien. Da mange tilstande har en genetisk komponent, kan indsamling af en nøjagtig familiehistorie give vigtige oplysninger om enkeltpersoners personlige risiko for mange sygdomme. Sundhedsudbydere kan bruge familiehistoriske oplysninger til at vurdere en patients risiko for sygdom, anbefale test eller screening, foreslå diæt eller andre livsstilsvaner, der kan hjælpe med at reducere risikoen, samt vurdere risikoen for at overføre forhold til børn. Når man får en familiehistorie, er det nyttigt at indsamle sundhedsoplysninger til følgende familiemedlemmer: bedsteforældre, forældre, søskende, tanter, onkler og første fætre og børn. I genetisk rådgivningssamfund omtales dette ofte som en tre generationers familiehistorie.

Vigtig information at samle om enkeltpersoner i familien inkluderer:

  • Historie af tilstande, herunder almindelige tilstande som hjertesygdomme, diabetes, kræft og kendte genetiske tilstande som cystisk fibrose eller hæmofili eller fosterskader
  • Specifikke oplysninger om forholdene bør omfatte: alder på indtræden, specifik kræftform, risikofaktorer (rygning, eksponeringer)
  • Dødsårsag og alder
  • Etnisk baggrund

Nogle familier beslutter at arbejde sammen for at udvikle en familiehistorie, men nogle familiemedlemmer kan føle sig ubehagelige med at videregive personlige medicinske oplysninger. En række værktøjer er tilgængelige til at indsamle familiehistoriske oplysninger. Patienter skal spørge deres sundhedsudbyder, hvis deres institution har en bestemt form, som de foretrækker at have udfyldt. US Surgeon General har oprettet et edb-værktøj kaldet My Family Health Portrait for at hjælpe patienter med at oprette en familie medicinsk historie .

Etiske problemer

Informeret samtykke

Før der gennemgår valgfri genetisk testning, er der mange faktorer, som en person skal overveje, herunder omfanget af test og potentielle resultater med hensyn til ændringer i medicinsk ledelse, risiko for familiemedlemmer og indvirkning på juridiske og økonomiske forhold.

Familieimplikationer

  • Familiedeling. Implikationerne af genetiske testresultater for andre familiemedlemmer er vigtige at overveje hos patienter, der overvejer valgfri genetisk testning. I modsætning til de fleste andre medicinske tests kan genetisk test afsløre sundhedsoplysninger om patienten såvel som hans eller hendes familiemedlemmer. Dette kan omfatte oplysninger, der forklarer en nuværende medicinsk tilstand, forudsiger fremtidig sygdomsrisiko eller påvirker risici for den næste generation. Af denne grund tilrådes det, at patienter rådes om potentielle familiære implikationer inden genetisk testning og får støtte til at diskutere deres resultater med familiemedlemmer.
  • Ikke-barsel / sammenfald . I nogle tilfælde kan genetisk test afsløre, at en persons mor eller far faktisk ikke er en biologisk forælder. I andre tilfælde kan test afsløre, at en persons forældre er tæt beslægtede med hinanden. Hvorvidt disse oplysninger rapporteres, kan variere mellem testlaboratorier. På grund af potentialet for psykisk skade ved uventet modtagelse af denne type resultater er det vigtigt for personer, der gennemgår test, at blive rådgivet om muligheden for at finde ikke-fædre eller sammenfald.

Genetisk diskrimination

Mange patienter er bekymrede over muligheden for genetisk diskrimination , ideen om, at visse personer eller enheder vil bruge en patients genetiske information mod ham eller hende for at gøre beskæftigelse, forsikringspolicer eller andre aktiviteter og tjenester vanskelige eller umulige at få. I 2008 trådte en ny føderal lov kendt som GINA (Genetic Information Nondiscrimination Act) i kraft for at forhindre sådan diskrimination. GINA forbyder brugen af ​​genetisk information til forskelsbehandling inden for sundhedsforsikring og ansættelse. GINA forhindrer dog ikke alle former for forskelsbehandling. For virksomheder med færre end 15 ansatte gælder disse beskyttelsesbeskyttelser ikke. GINAs beskyttelse gælder ikke for det amerikanske militær eller føderale statsansatte. Derudover er livs-, handicap- og langtidsplejeforsikringspolicer ikke inkluderet i GINAs beskyttelse. Disse kan stadig fortsætte med at bruge genetiske oplysninger til at bestemme, om man er berettiget til dækning og / eller forsikringspræmier. På grund af disse vigtige undtagelser bør en person, der overvejer valgfri genetisk test, diskutere muligheden for genetisk diskrimination med sin læge eller genetiske rådgiver. Nogle individer vælger at have visse forsikringspolicer på plads, inden de gennemgår hele genom-sekventering for at forhindre fremtidig diskrimination.

Sekundære fund

Når man gennemgår valgfri genetisk test, kan patienter forvente at modtage en række forskellige resultater. Ud over resultater, der kan forklare et bestemt symptom eller besvare et specifikt spørgsmål, som patienten måske har haft, kan omfanget af valgfri test afsløre yderligere information. Disse "sekundære fund" kan omfatte information om øget risiko for både behandlingsbare og ubehandlede genetiske sygdomme, bærerstatus for recessive tilstande og farmakogenetisk information. De fleste laboratorier tillader patienter og familier at beslutte, hvilke typer sekundære fund (hvis nogen), de gerne vil modtage. Det er afgørende, at patienterne forstår omfanget af potentielle resultater fra valgfri test og har mulighed for at vælge eller fravælge forskellige resultater.

Begrænsninger

Når man overvejer valgfri genetisk testning, er det vigtigt at tage højde for testens type og mål. Udbydere og patienter skal være fortrolige med forskellige testmetoder, de potentielle resultater fra hver test. For mange individer spiller faktorer som testomkostninger, omfang og leverancer i kombination med deres specifikke kliniske spørgsmål ind i beslutningen om at gennemgå valgfri test. Det er også vigtigt at erkende, at potentielle resultater fra elektiv genetisk test er begrænset af de nuværende grænser for medicinsk viden om sammenhængen mellem genetik og menneskelig sygdom. Efterhånden som viden om sjældne genetiske faktorer, der giver høj risiko, samt fælles faktorer, der giver lavere risici, øges, vil vi have evnen til at lære mere om en persons nuværende og fremtidige helbred.

Hvordan finder jeg en genetiker eller genetisk rådgiver?

På grund af deres avancerede træning har genetiske rådgivere et unikt sæt færdigheder. Deres kliniske og psykosociale færdigheder bruges til at hjælpe patienterne med at forstå deres genetiske risici, bestemme, hvilke tests der er mest passende for deres behov, og forklare, hvad de mulige testresultater kan betyde for både patienten og familien. Kliniske genetikere arbejder ofte sammen med en genetisk rådgiver og spiller en vigtig rolle i leveringen af ​​genetisk testning, fortolkning af testresultater og forklaring af resultaterne. I betragtning af det stadigt stigende antal valgfrie genetiske og genomiske tests, der tilbydes, og den brede vifte af spørgsmål, som disse tests rejser (se fordele og ulemper ovenfor), kan diskussion med en klinisk genetiker eller genetisk rådgiver være nyttig. Fortegnelser over fagfolk inden for genetik kan findes gennem American College of Medical Genetics and Genomics og National Society of Genetic Counselors .

Fremtid

Valgfri genetisk og genomisk testning vil fortsætte med at udvikle sig, efterhånden som prisen på genetisk testteknologi falder, og patienterne i stigende grad involveres i deres egen sundhedspleje. Det hurtige fald i omkostningerne ved hele eksomsekventering og hele genomsekventering i de sidste fem år har resulteret i indledningen af ​​flere store skala sekventeringsundersøgelser, der systematisk vurderer fordelene og begrænsningerne ved valgfri genetisk og genomisk testning. Mange af disse undersøgelser har specifikt fokuseret på raske personer, der forfølger valgfri WES eller WGS.

Andre drivkræfter i vedtagelsen af ​​denne type test inkluderer fortsat social empowerment af patienter med hensyn til deres egen sundhedspleje og stigende private og regeringsfinansierede sekventeringsprojekter med fokus på bedre forståelse af de biologiske, miljømæssige og adfærdsmæssige faktorer, der driver almindelig sygdom med håb om udvikle mere effektive måder at behandle og håndtere sygdom på. The Million Veteran Program er et eksempel på et regeringsfinansieret projekt, der har til formål at indsamle data fra veteraner ved hjælp af spørgeskemaer, sundhedsoplysninger og blodprøver til test, herunder genetisk test. Formålet med at rekruttere 1 million eller flere amerikanere til at deltage i forskningskohorten, vil Precision Medicine Initiative have stor indflydelse på offentlighedens bevidsthed om præcisionsmedicin og vigtigheden af ​​at bruge genetisk information til behandling og styring af sygdom samt optimering af sundhed. Selvom valgfri test typisk ikke betales af sundhedsforsikringsselskaber, kan dette ændre sig, da klinisk nytte fortsat demonstreres.

Fremtidige applikationer til valgfri genetisk og genomisk test kan omfatte:

  • Udvidede prænatal testmuligheder såsom prenatal helgenomsekventering og heleksomsekventering
  • Rutinemæssig helgenomsekventering for alle nyfødte
  • Øget tilgængelighed af direkte til forbrugertestmuligheder

Se også

Referencer

Yderligere læsning

  • Dudley, Joel T .; Karczewski, Konrad J. (2013). Udforskning af personlig genomik . Oxford University Press.
  • McCarthy, Jeanette J .; Mendelsohn, Bryce A. (2017). Præcisionsmedicin: En guide til genomik i klinisk praksis . McGraw-Hill Uddannelse.

eksterne links