تعتبر تحاليل الجينات الوراثية أحد أنواع التحاليل الطبية التي تحدد التغيرات في الجينات أو الكروموسومات أو البروتينات. وهي عديدة جداً، منها تحاليل تسلسل الجينوم الكامل والإكسوم الكامل، التي يمكن من خلال نتائجها تأكيد أو استبعاد وجود حالة وراثية مشتبه بها أو مدى وجود إمكانية للإصابة باضطراب وراثي أو نقله.
يوجد حالياً أكثر من 77000 اختبار جيني قيد الاستخدام ويجري تطوير اختبارات أخرى مثل تسلسل الجينوم وتسلسل الإكسوم.
لقد أدت تقنيات تسلسل الجينوم وتسلسل الإكسوم إلى تحسين تشخيص اضطرابات الصبغيات، حيث حقق تسلسل الجينوم الكامل (WGS) أكبر قدرة تشخيصية للاضطرابات الجينية والأمراض المتعلقة بها.
ما هو تسلسل الجينوم الكامل WGS؟
الجينوم الكامل هو مصطلح يعبر عن كل المادة الوراثية لأي كائن حي، إذ يوجد عند الإنسان 46 كروموسوم ويحوي كل كروموسوم على مئات الآلاف من الجينات.
وعن تسلسل الجينوم الكامل، فقد اكتشف في عينة الحمض النووي للفرد مئات الآلاف من الاختلافات يمكن أن يكون لها عواقب ظاهرية وتؤدي لظهور العديد من الأمراض.
إن أي اضطراب في هذه الجينات يؤدي للإصابة بأمراض وتشوهات ترافق الإنسان طيلة حياته، أو تكون منذ البداية مؤدية للوفاة أثناء المرحلة الجنينية. كما يمكن إضافة المعرفة بمتغيرات الحمض النووي إلى تاريخ العائلة، مما يؤثر على التشخيص أو التخطيط للتدخلات العلاجية.
من الأمراض التي تترافق باضطرابات في كامل الجين متلازمة داون وإدوارد وغيرها من الاضطرابات الصبغية التي قد تصيب الإنسان.
ما هو تسلسل الإكسوم الكامل WES؟
تسلسل الإكسوم الكامل هو تسلسل لجميع جينات ترميز البروتينات في الجينوم وهي تشكل 1% من الجينوم البشري.
يساعد تسلسل الإكسوم في الكشف عن التغيرات الجينية التي تؤدي إلى تغيرات في البروتينات، والتي بدورها تؤدي للإصابة بأمراض مثل الألزهايمر وداء هنتغتون وتصلب الشرايين وغيرها من الأمراض المرتبطة باضطرابات البروتينات.
ما هو الفرق بين تسلسل الإكسوم الكامل وتسلسل الجينوم الكامل؟
يظهر تسلسل الجينوم الكامل جميع قواعد النيوكليوتيدات في الجينوم بأكمله بينما يُبلغ تسلسل الإكسوم الكامل فقط عن مناطق ترميز البروتين (الإكسونات).
إن انخفاض التكلفة وزيادة سهولة التطبيق لتسلسل الإكسوم الكامل هي عوامل تجعله أكثر استخداماً في التحاليل الجينية للأفراد للكشف عن أسباب الأمراض وطرق تشخيصها.
كيف يتم إجراء تحليل تسلسل الإكسوم الكامل؟
يتم أخذ عينة من خلايا المريض (دم- جلد- شعر أو عينة من خلايا المريض) وإرسالها للمختبر، ليقوم مقدم الرعاية الصحية في المختبر بعزل الحمض النووي من العينة المأخوذة، ويعد الشكل الأكثر شيوعاً لعزل الحمض النووي هو استخراج الفينول كلوروفورم.
بعد ذلك، يتم إجراء إحدى الطرق التالية لتضخيم شظايا الحمض النووي المأخوذة للدراسة:
- تحليل PCR: وهو الطريقة الأكثر شيوعاً لتضخيم شظايا الحمض النووي المأخوذ.
- التهجين: وذلك بالدمج بين النكليوتيدات المدروسة مع أليغنوكليوتيدات أحادية السلسلة مما يمكننا من تضخيم الحمض النووي لدراسته.
- الانعكاس الجزيئي: يتم حصر وإغلاق المنطقة المراد دراستها من الجينوم.
- الالتقاط داخل محلول: يتم وضع الجينات المراد دراستها داخل محلول يرتبط مع مناطق معينة من الجينوم نريد دراستها.
ما هي مزايا تسلسل الإكسوم الكامل؟
يتمتع تحليل تسلسل الإكسوم الكامل بالكثير من المزايا مقارنةً بتحليل الجينوم، حيث أن تحليل الجينوم يدرس كامل الحمض النووي أما تسلسل الإكسوم يدرس مناطق ترميز البروتينات المرتبطة بالأمراض، وهو إحدى أكثر الطرق شيوعاً لدراسة تسلسل الحمض النووي، ومن هذه المزايا:
- يوفر التسلسل الكامل للإكسوم القدرة على تحديد مجموعة واسعة من الطفرات في الجينات المدروسة، وربما تكون هذه الطفرات لأمراض غير ظاهرة على الفرد مما يوفر القدرة على التنبؤ بالإصابة بمرض ما.
- يوفر التسلسل الكامل للإكسوم القدرة على تحديد الحالات التي تساهم فيها الطفرات من جينات مختلفة في الأنماط الظاهرية المختلفة لدى نفس المريض.
- يستخدم تسلسل الإكسوم الكامل في البحث العلمي لتحديد الأمراض النادرة الموروثة التي لا يمكن اكتشافها بالتحاليل الاعتيادية.
ف
ي عام 2009 قام مجموعة من العلماء استخدم تسلسل الإكسوم الكامل لتحديد الطفرة التي تسبب متلازمة بارتر وإسهال الكلوريد الخلقي.
ما هو الهدف من القيام بتحاليل تسلسل الإكسوم الكامل وتسلسل الجينوم الكامل؟
- تشخيص الأمراض المتعلقة باضطرابات الصبغيات واضطرابات البروتينات.
- التنبؤ بالإصابة بمرض ما عند الدراسة الجينية لمريض لديه تاريخ عائلي للإصابة بهذا المرض.
- لمعرفة الأشخاص الحاملين لطفرة جينية ما ولا تظهر عليهم أعراض الإصابة بالمرض.
- الفحوصات السابقة للولادة والتشخيص ما قبل الولادة.
ما هي الأمراض التي يمكن تشخيصها باستخدام تسلسل الإكسوم الكامل وتسلسل الجينوم الكامل؟
هنالك عدد كبير من الأمراض التي تصيب الإنسان تتعلق باضطرابات في الجينات أو البروتينات التي ترمزها هذه الجينات، ومن هذه الأمراض:
- حثل دوشن العضلي.
- داء باركنسون.
- داء ويلسون.
- داء الألزهايمر.
- تصلب الشرايين.
- داء هنتغتون.
- بيلة الفينيل كيتون.
- فقر الدم المنجلي.
- سرطان الثدي.
- سرطان القولون.
- متلازمة داون.
- متلازمة إدوارد.
وهناك عدد كبير من الأمراض التي تتم دراستها بالتحاليل الجينية وتسلسل الجينوم والإكسوم.
ما هي مخاطر تحاليل تسلسل الإكسوم الكامل وتسلسل الجينوم الكامل؟
بالعموم هذه التحاليل ليس لها مخاطر على صحة الفرد، لأنها تعتمد على أخذ عينة من الدم أو من الجلد، وبالتالي فهي غير راضة، لكن تحاليل التشخيص ما قبل الولادة التي تعتمد على بزل السلى أو أخذ عينة من الزغابات المشيمية، فهي تنطوي على مخاطر مثل الإجهاض وخسارة الحمل.
تعتبر هذه التحاليل تقدماً كبيراً في المجال الطبي لتشخيص الأمراض والتنبؤ بها، وذلك للاستعداد للتعامل معها وإدارتها والسيطرة عليها، لذا يجب المتابعة مع الطبيب واستشاري العلوم الجينية لتفسير نتائج هذه التحاليل وتقديم العلاج المناسب للأمراض.
هل يتوفر تحليل الجينوم الكامل في مختبرات دلتا الطبية؟
بكل تأكيد. توفر مختبرات دلتا الطبية تحليل الجينات الوراثية إلى جانب الكثير من التحاليل الطبية المتوفرة على هيئة باقات أو تحاليل فردية. كما تحرص مختبرات دلتا الطبية في السعودية على توفير
أفضل خدمات التحاليل الطبية، فهي حريصة على تقديم أفضل النتائج وأكثرها دقة، وذلك من خلال توفير أحدث الأجهزة وأكفأ الكوادر الطبية، بالإضافة إلى التزامها بالمعايير الدولية لخدمات التحاليل الطبية والفحوصات المخبرية والمتمثلة في
جميع فروعها في السعودية، أو من خلال
خدمة السحب المنزلي التي توفرها مختبرات دلتا مجاناً.
المراجع
What are whole exome sequencing and whole genome sequencing? Medline plus.
National Library of Medicine. Help me understand genetics. Genetics Home Reference.
Genetic testing for hereditary cancer syndromes. National Cancer Institute.
Genetic testing. American Medical Association.
Diagnosing rare diseases after the exome. NIH.
