Manfaat Diagnostik Molekuler

Sebelum melahirkan

Pengujian prenatal tradisional Untuk kelainan kromosom seperti Down Syndrome bergantung pada menganalisis jumlah dan penampilan kromosom kariotipe. tahun 2013 tetap merupakan tambahan untuk pengujian tradisional.

Perlakuan

Beberapa polimorfisme nukleotida tunggal pada pasien perbedaan kecil dalam DNA mereka dapat membantu memprediksi seberapa cepat mereka memetabolisme obat tertentu; Ini disebut farmakogenomik. Misalnya, enzim CYP2C19 memetabolisme beberapa obat, seperti clopidogrel antikoagulan, ke dalam bentuk aktif mereka. Beberapa pasien memiliki polimorfisme pada posisi spesifik pada gen 2C19 yang menyebabkan metabolisme yang buruk dari obat -obatan ini; Dokter dapat menguji polimorfisme ini dan menentukan apakah obat tersebut sepenuhnya efektif pada pasien tersebut. Kemajuan dalam biologi molekuler telah membantu menunjukkan bahwa beberapa sindrom yang sebelumnya diklasifikasikan sebagai gangguan tunggal sebenarnya adalah beberapa subtipe dengan penyebab yang sama sekali berbeda dan perawatan. Subtipe (seperti infeksi dan kanker) atau analisis genetik penyakit dengan komponen genetik, seperti sindrom Silver-Russell.

Penyakit menular

Diagnostik molekuler digunakan untuk mengidentifikasi penyakit menular seperti virus klamidia influenza dan tuberkulosis atau strain spesifik seperti virus H1N1 atau identifikasi SARS-COV-2. Sebagai contoh, uji amplifikasi isotermal yang dimediasi loop dapat mendiagnosis parasit malaria dan cukup kuat untuk negara-negara berkembang. Tetapi meskipun ada kemajuan dalam analisis genomik, pada 2013, infeksi masih lebih sering diidentifikasi dengan cara lain cara proteome, fag, atau profil kromatografi mereka. Diagnostik molekuler juga digunakan untuk memahami strain tertentu dari patogen misalnya dengan mendeteksi gen resistensi mana yang dimilikinya dan dengan demikian perawatan yang harus dihindari.

Manajemen risiko penyakit

Genom seorang pasien dapat mengandung mutasi yang diwariskan atau acak yang mempengaruhi kemungkinan pengembangan penyakit di masa depan. Misalnya, sindrom Lynch adalah gangguan genetik yang mempengaruhi pasien untuk kanker kolorektal dan lainnya; Deteksi dini dapat menyebabkan pemantauan ketat, yang meningkatkan peluang pasien untuk hasil yang baik. Risiko kardiovaskular ditunjukkan oleh biomarker, dan skrining dapat mengukur risiko anak dilahirkan dengan gangguan genetik seperti kistik fibrosis. Pengujian genetik secara etis kompleks: Pasien mungkin tidak ingin mengambil tekanan untuk mengetahui risiko mereka. Di negara -negara tanpa perawatan kesehatan universal, risiko yang diketahui dapat menaikkan premi asuransi.

Kanker

Cancer is a change in cellular processes that leads to the uncontrolled growth of tumors.Cancer cells sometimes harbor mutations in oncogenes such as KRAS and CTNNB1 (beta-catenin).Analyzing the molecular signatures of cancer cells DNA and its expression levels through messenger RNA allows Dokter untuk mengkarakterisasi kanker dan memilih pengobatan terbaik untuk pasien mereka. Pada tahun 2010, tes yang menggabungkan panel antibodi terhadap molekul penanda protein spesifik adalah teknologi yang muncul; Tes multipleks ini berjanji untuk mengukur banyak penanda secara bersamaan. Potensi biomarker masa depan lainnya termasuk molekul microRNA, yang diekspresikan sel kanker lebih dari sel yang sehat.Kanker adalah penyakit yang terus berkembang dengan sejumlah besar penyebab molekuler. Penyakit Heterogenitas ada bahkan di dalam individu. Studi molekul kanker telah menunjukkan pentingnya mutasi pengemudi dalam pertumbuhan tumor dan metastasis. Teknik banyak untuk mendeteksi variasi urutan telah dikembangkan untuk digunakan dalam penelitian kanker. Teknik ini umumnya dapat dikelompokkan ke dalam tiga pendekatan: polimerase Reaksi berantai (PCR), hibridisasi, dan sekuensing generasi berikutnya (NGS). Arkus, sejumlah PCR dan uji hibridisasi telah disetujui oleh FDA untuk penggunaan diagnostik in vitro. Namun, pengujian NGS masih dalam tahap awal klinis klinis. diagnosa.

Masalah penting dalam pengujian diagnostik molekuler untuk kanker adalah deteksi varian urutan DNA. Biopsi tumor yang digunakan untuk diagnosis secara konsisten terkandung hanya 5% dari varian bunga dibandingkan dengan urutan tipe liar. Selain itu, untuk aplikasi non-invasif dalam darah atau urin perifer, pengujian DNA harus cukup spesifik untuk mendeteksi mutasi dengan frekuensi alel varian di bawah 0,1%. [dua puluh dua].Saat ini, dengan mengoptimalkan PCR konvensional, ada penemuan baru, sistem mutasi refraktori yang diamplifikasi (ARMS), metode untuk mendeteksi variasi urutan DNA pada kanker. Prinsip di balik lengan adalah bahwa aktivitas ekstensi enzimatik dari DNA polimerase sangat sensitif terhadap ketidaksesuaian Menjelang 3 'akhir primer. Banyak perusahaan yang berbeda telah mengembangkan tes diagnostik berdasarkan primer PCR senjata. Misalnya, Qiagen Therascreen, Roche Cobas [49] dan Biomerieux Thxid [50] mengembangkan tes PCR yang disetujui FDA untuk mendeteksi paru-paru, usus besar, dan mutasi melanoma metastasis pada KRAS, EGFR, dan gen BRAF. divalidasi pada DNA genomik yang diekstraksi dari jaringan FFPE.Ada juga microarray yang menggunakan mekanisme hibridisasi untuk mendiagnosis kanker. Menggunakan teknologi chip gen Affymetrix, lebih dari satu juta probe berbeda dapat disintesis pada array dengan batas deteksi 1 hingga 10 salinan mRNA per sumur. Menyetujui beberapa uji diagnostik menggunakan microarray: uji mammaprint agendia dapat menginformasikan risiko kambuh kanker payudara dengan menganalisis ekspresi 70 gen yang terkait dengan kanker payudara; Autogenomics Infniti CYP2C19 uji dapat menganalisis polimorfisme genetik, yang memiliki dampak besar pada respons terhadap pengobatan antidepresan; Sementara Cytoscan DX dari Affymetrix dapat menilai kecacatan intelektual dan gangguan kongenital dengan menganalisis mutasi kromosom.

Di masa depan, alat diagnostik untuk kanker dapat fokus pada sequencing generasi berikutnya (NGS). Teknologi di bidang alat diagnostik molekuler akan dikembangkan lebih lanjut melalui penggunaan DNA dan sekuensing RNA untuk diagnosis kanker. Meskipun throughput dan harga NG telah menurun secara dramatis sebesar ~ 100 kali lipat selama 10 tahun terakhir, kami masih setidaknya 6 urutan besarnya dari sekuensing dalam di seluruh level genom. pada terjemahan ampliSeq, seperti uji komprehensif Oncomine. Mereka berfokus pada penggunaan sekuensing mendalam gen terkait kanker untuk mendeteksi varian urutan langka.

Alat diagnostik molekuler tersedia untuk penilaian risiko kanker. Misalnya, Tes BRCA1/2 Genetika Gerai Menilai risiko seumur hidup wanita terkena kanker payudara. Selain itu, beberapa kanker tidak selalu memiliki gejala yang jelas. Ini berguna untuk menganalisis orang ketika mereka tidak menunjukkan gejala yang jelas, sehingga kanker dapat dideteksi pada tahap awal. Misalnya, tes cologuard dapat digunakan untuk menyaring orang di atas usia 55 untuk kanker kolorektal. Penjara adalah penyakit jangka panjang dengan beberapa langkah perkembangan, dan alat diagnostik molekuler dapat digunakan dalam prognosis perkembangan kanker. Misalnya, tes Oncotype DX Genomic Health memperkirakan risiko kanker payudara. Teknik mereka dapat memberi tahu pasien untuk mencari kemoterapi jika perlu dengan memeriksa tingkat ekspresi RNA dalam biopsi kanker payudara.

Dengan meningkatnya dukungan pemerintah dalam diagnostik molekuler DNA, diharapkan bahwa meningkatnya jumlah uji deteksi DNA klinis untuk kanker akan segera tersedia. Dengan cepat, penelitian dalam diagnostik kanker berkembang dengan cepat dengan tujuan untuk biaya yang lebih rendah, lebih sedikit konsumsi waktu dan metode yang lebih sederhana untuk dokter dan pasien.