Генетическое тестирование: использование, побочные эффекты, процедура, результаты

Генетическое тестирование, также известное как ДНК-тестирование, включает в себя получение ДНК из образца клеток в вашем организме для выявления конкретных генов, хромосом или белков, в том числе дефектных (известных как мутации). Этот тест можно использовать для определения генетического происхождения, подтверждения или исключения наследственного генетического нарушения, оценки риска развития или передачи генетического нарушения и выбора наиболее эффективных препаратов на основе вашего генетического профиля. В настоящее время доступно несколько сотен генетических тестов, и еще много разрабатываются. Тесты могут быть выполнены на крови, моче, слюне, тканях тела, кости или волосах.

Цель теста

Ваш врач может назначить генетический тест по ряду причин, связанных с диагностикой, профилактикой и лечением. Генетическое тестирование может также использоваться в юридических расследованиях. Есть даже прямые тесты, позволяющие проследить вашу родословную.

Как работают генетические тесты

Почти каждая клетка вашего тела содержит ДНК, гены и хромосомы. Каждый выполняет определенную и взаимосвязанную функцию:

• ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) это двухцепочечная молекула, которая содержит всю генетическую информацию о вас как о личности. ДНК состоит из четырех веществ, известных как аденин (A), тимин (T), цитозин (C) и гуанин (G). Уникальная последовательность этих веществ обеспечивает «программный код» для вашего тела.
• Ген это отдельная часть ДНК, которая содержит закодированные инструкции о том, как и когда строить специфические белки. Хотя ген предназначен для работы стандартным образом, любые недостатки в его кодировании ДНК могут повлиять на то, как эти инструкции доставляются. Эти недостатки называются генетическими мутациями.
• Хромосома является связанной единицей генов. У каждого человека 46 генов, 23 из которых наследуются от матери и отца соответственно. Каждая хромосома содержит от 20000 до 25000 генов.

С начала 1900-х годов ученые поняли, что конкретные генетические вариации (генотипы) превращаются в конкретные физические характеристики (фенотипы). В последние годы достижения в области технологий и более широкое понимание генома человека позволили ученым точно определить который мутации придают определенные заболевания или характеристики.

Типы генетических тестов

Генетические тесты имеют широкое применение в медицинских и немедицинских условиях. Они включают:

• Диагностическое тестирование подтвердить или исключить генетическое заболевание
• Проверка несущей сделано до или во время беременности, чтобы увидеть, есть ли у вас и вашего партнера ген, который может вызвать врожденный дефект
• Пренатальная диагностика выявить аномалии в генах плода до рождения, выявить врожденные нарушения или врожденные дефекты
• Скрининг новорожденных проводить регулярный скрининг на 21 наследственное заболевание в соответствии с законом
• Преимплантационное тестирование используется для скрининга эмбрионов на аномалии как часть процесса экстракорпорального оплодотворения (ЭКО)
• Предиктивный диагноз оценить свой риск (предрасположенность) к развитию генетически обусловленного заболевания, такого как рак молочной железы, в дальнейшей жизни
• Фармакогенетическое тестирование определить, может ли ваша генетика влиять на вашу реакцию на лекарственную терапию, особенно на генетическую устойчивость к таким вирусам, как ВИЧ

Немедицинское использование генетического тестирования включает тест на отцовство (используется для определения моделей наследования между людьми), генеалогическое тестирование (для определения происхождения или наследства) или судебно-медицинское тестирование (для идентификации человека в юридических целях).

Доступные в настоящее время тесты

Количество доступных генетических тестов для диагностики заболеваний увеличивается с каждым годом. В некоторых случаях тесты могут быть более наводящими, чем диагностическими, поскольку понимание генетики заболевания (например, при раке и аутоиммунных заболеваниях) остается ограниченным.

Среди некоторых генетических тестов, используемых в настоящее время для диагностики:

• Becker / Дюшенна связано с мышечной дистрофией
• BRCA1 а также BRCA2 мутации связанные с раком молочной железы, яичников и простаты
• Бесклеточный скрининг ДНК используется для диагностики синдрома Дауна
• Мутации CTFR связанный с муковисцидозом
• FH мутации связано с семейной гиперхолестеринемией
• Мутации FMR1 связано с аутизмом и умственной отсталостью
• HD мутации связано с болезнью Хантингтона
• Мутации гекса связанные с болезнью Тея-Сакса
• Мутации HBB связана с серповидно-клеточной анемией
• Мутации IBD1 связан с воспалительным заболеванием кишечника (IBD)
• Мутации LCT связано с непереносимостью лактозы
• MEN2A а также Мутации MEN2B связано с раком щитовидной железы
• Мутации NOD2 связано с болезнью Крона
• Мутации PAI-1, прогнозирование ишемической болезни сердца (ИБС) и инсульта

На сегодняшний день существует более 2000 генетических тестов, доступных для медицинских и немедицинских целей, по данным Национального исследовательского института генома человека в Бетесде, штат Мэриленд.

Риски и противопоказания

Физические риски генетического тестирования невелики. Большинству требуется образец крови или слюны или мазок изнутри щеки (известный как буккальный мазок). В зависимости от целей теста может потребоваться только несколько капель крови (например, для скрининга новорожденных или тестирования отцовства) или несколько пробирок (для диагностики рака или ВИЧ).

Если есть подозрение на рак, может быть выполнена биопсия для получения клеток из солидной опухоли или костного мозга. Риск биопсии может варьироваться в зависимости от того, насколько инвазивной является процедура, от локализованной боли и ушибов до рубцевания и инфекции.

Пренатальные риски

Пренатальное генетическое тестирование обычно проводится на материнской крови. Одним из примеров является тест бесклеточной фетальной ДНК (cfDNA), проведенный после 10-й недели беременности. Риск для матери и ребенка не выше, чем для взятия крови у небеременных.

Генетическое исследование может также быть выполнено на амниотической жидкости, полученной через амниоцентез. Амниоцентез может быть использован для выполнения кариотипа, который скринирует на генетические нарушения, такие как синдром Дауна, муковисцидоз и дефекты нервной трубки, такие как расщелина позвоночника. Побочные эффекты могут включать судороги, локализованную боль в месте прокола и случайную перфорацию мочевого пузыря. Амниоцентез несет риск выкидыша один на 400.

Напротив, образцы, полученные с помощью отбора проб ворсинок хориона (CVS), могут привести к потере беременности в одной из каждых 100 процедур. CVS можно использовать для скрининга на те же врожденные состояния, за исключением дефектов нервной трубки. Это не рекомендуется для женщин с активной инфекцией, которые ожидают близнецов, или которые испытывают влагалищное кровотечение, среди других. Побочные эффекты могут включать появление пятен, спазмы или инфекцию.

Соображения

Помимо физических рисков тестирования, специалисты по этике по-прежнему обеспокоены эмоциональными последствиями обучения, которые могут возникнуть или не развиться у вас серьезное заболевание через годы или даже десятилетия. Неопределенность может вызвать стресс в отношении вашего будущего и / или вашей способности в случае необходимости получить медицинскую страховку или страховку жизни.

Предпринимаются усилия для решения некоторых из этих проблем. В 2009 году Конгресс США принял Закон о недопущении дискриминации в области генетической информации (GINA), запрещающий дискриминацию в области медицинского страхования или трудоустройства на основании результатов генетического теста. Несмотря на усилия по расширению защиты, GINA не распространяется на компании с числом занятых менее 15 человек и не допускает дискриминационную практику среди поставщиков услуг по страхованию жизни.

Если вы рассматриваете выборочный тест, важно встретиться с обученным генетическим консультантом, чтобы полностью понять преимущества, риски и ограничения тестирования. Это включает в себя ваше «право не знать», если обнаружены какие-либо непреднамеренные результаты.

В некоторых случаях знание того, что у вас есть генетическая предрасположенность к такому заболеванию, как рак молочной железы, может помочь вам принять важные решения относительно вашего здоровья. В других случаях знание о заболевании, которое может развиться или не развиться, и в отношении которого не может быть никакого лечения, может оказаться не тем, с чем вы хотите столкнуться. Нет неправильного или правильного ответа ни в одном отношении; есть только личный выбор.

Перед тестом

Генетический тест не требует большой подготовки с вашей стороны. Единственным исключением могут быть пренатальные тесты, которые иногда требуют ограничений в еде и / или жидкости.

тайминг

В зависимости от цели исследования, генетический тест может занять всего несколько минут.

За исключением наборов предков, предназначенных непосредственно для потребителя, большинство генетических тестов будет включать некоторый уровень консультирования перед тестированием. Даже если ваш врач назначит тест в рамках продолжающегося исследования, вы должны провести в лаборатории или клинике не менее 15 минут (не считая времени ожидания).

Пренатальные тесты могут занять от 30 до 90 минут, в зависимости от того, назначается ли амниоцентез, трансабдоминальный или трансцервикальный ССЗ.

Биопсия может занять больше времени, особенно с участием костного мозга или толстой кишки.Хотя процедура может занять всего 10-30 минут, время подготовки и восстановления может добавить еще один час, если используется внутривенное (IV) седативное средство.

Место нахождения

Генетические образцы могут быть получены в кабинете врача, клинике, больнице или независимой лаборатории. Пренатальный скрининг проводится в кабинете врача. Некоторые биопсии, такие как аспирация тонкой иглы, могут быть сделаны в кабинете врача; другие выполняются амбулаторно в больнице или клинике.

Фактическое тестирование образцов проводится в лаборатории, сертифицированной в соответствии с Поправками об улучшении клинической лаборатории (CLIA) 1988 года. Сегодня в Соединенных Штатах существует более 500 генетических лабораторий, сертифицированных CLIA.

Что надеть

Если требуется забор крови, обязательно наденьте короткие рукава или топ с рукавами, которые можно легко свернуть. Для пренатального скрининга или биопсии вас могут попросить частично или полностью раздеться. Если это так, оставьте ценные вещи дома. Больничный халат будет предоставлен в случае необходимости.

Еда и напитки

Вообще говоря, нет никаких ограничений в еде или напитках для генетического теста. Еда, питье или прием лекарств не влияют на результаты теста.

Несмотря на то, что нет никаких пищевых ограничений для скрининга пренатальной ДНК, следует избегать использования жидкостей до амниоцентеза, чтобы мочевой пузырь был пустым и имел меньше шансов на перфорацию. В отличие от этого, вам может понадобиться полный мочевой пузырь для CVS, и вам будет предложено пить дополнительные жидкости.

Ограничения на питание и питье могут также применяться к определенным процедурам биопсии, особенно к тем, которые затрагивают желудочно-кишечный тракт или требуют седации. Поговорите с врачом, чтобы убедиться, что вы придерживаетесь соответствующих диетических рекомендаций.

Вам также нужно будет проконсультироваться с врачом, если вы принимаете антикоагулянты (разжижители крови) или аспирин до биопсии, так как это может способствовать кровотечению. Как правило, перед любым медицинским обследованием или обследованием важно сообщить своему врачу о любых лекарствах, которые вы можете принимать, назначенных или не прописанных.

Что принести

Не забудьте принести свое удостоверение личности и карту медицинского страхования на прием. Если процедура предполагает какой-либо седативный эффект, организуйте автосервис или возьмите с собой друга, чтобы отвезти вас домой после встречи.

Стоимость и медицинское страхование

Стоимость генетического теста может варьироваться в широких пределах - от 100 до 2000 долларов, в зависимости от цели и сложности теста. Это не включает в себя дополнительные расходы на получение образца жидкости или ткани, когда показано пренатальное обследование или биопсия ткани.

Большинство генетических тестов требуют предварительной авторизации. Некоторые из них, такие как скрининг новорожденных и тесты BRCA, используемые для скрининга на рак молочной железы, классифицируются в качестве основных пособий по болезни (EHB) в соответствии с Законом о доступном медицинском обслуживании, что означает, что ваш страховщик обязан оплачивать стоимость теста и генетическое консультирование бесплатно, В целом, генетические тесты одобрены, если тест помогает предотвратить прогрессирование заболевания или улучшить результаты лечения. При этом затраты на доплату и совместное страхование часто могут быть чрезмерно высокими. Если ваш страховщик одобрил генетический тест, обязательно поговорите с ним о любых личных расходах, которые вы, вероятно, понесете.

Если вы не застрахованы или недостаточно застрахованы, спросите, предлагает ли лаборатория вариант ежемесячной оплаты или программу помощи пациентам с многоуровневой структурой цен для семей с низким доходом.

Прямые тесты предков для потребителей стоят от 50 до 200 долларов и не покрываются страховкой. Выборочные тесты, такие как тесты на отцовство, как правило, никогда не покрываются медицинской страховкой, даже если это предусмотрено судом.

Другие соображения

Некоторые люди предпочитают платить из своего кармана, если они боятся, что положительный результат теста может повлиять на их способность получить страховку. Хотя медицинское страхование, как правило, не является проблемой, позвоните в офис генерального прокурора вашего штата, чтобы понять законы о конфиденциальности в вашем штате, а также законы Федерального закона об ответственности за медицинское страхование (HIPAA) от 1996 года.

Это включает в себя использование домашних генетических наборов, в которых производители когда-нибудь продадут ваши данные (обычно собранные без вашего имени) биомедицинским и фармацевтическим фирмам.

Если по какой-либо причине ваша медицинская конфиденциальность нарушена, вы можете подать жалобу HIPAA на неприкосновенность частной жизни в Управление по гражданским правам Министерства здравоохранения и социальных служб США.

Во время теста

Ваш опыт тестирования будет зависеть от типа генетического тестирования, которое вы проходили, но есть некоторые аспекты, которые применяются по всем направлениям.

Pre-Test

После подписания своего удостоверения личности и карточки медицинского страхования вы будете проходить предварительную проверку. Консультирование может варьироваться в зависимости от целей процедуры.

В диагностических целях - например, для подтверждения давней болезни (например, болезни Крона) или для продления расследования известного заболевания (например, рака) - предварительное консультирование может быть ограничено пониманием целей и ограничений теста.

Для целей скрининга или прогнозирования, таких как выявление внутриутробного врожденного дефекта, оценка вашей предрасположенности к раку или оценка вашего шанса стать носителем заболевания, генетическое консультирование будет направлено на то, чтобы помочь вам лучше понять ценность и недостатки генетического тестирования.

Независимо от этого, цель генетического консультирования состоит в том, чтобы вы могли предоставить то, что называется информированным согласием. Это определяется как предоставление разрешения без принуждения или влияния, основанное на полном понимании преимуществ и рисков процедуры.

Цель консультации - убедиться, что вы понимаете:

• Цель теста
• Тип и характер исследуемого состояния
• Точность и ограничения теста
• Другие варианты тестирования, которые вы можете выбрать
• Варианты, доступные вам в случае выявления расстройства
• Решения, которые вам, возможно, придется принять на основе результатов
• Наличие консультационных и вспомогательных услуг
• Ваше право отказаться от теста
• Ваше «право не знать» об условиях, выходящих за рамки расследования

Затем сертифицированный советник по генетическим вопросам проведет вас через тест и сообщит вам, когда можно ожидать результатов. Обязательно задавайте столько вопросов, сколько необходимо, особенно если вы можете столкнуться с трудной ситуацией, такой как прерывание беременности.

На протяжении всего тестирования

После завершения консультации образец будет получен для тестирования. Образец получают следующими способами:

• Буккальный мазок выполняется втиранием хлопка вдоль внутренней поверхности щеки. Затем тампон помещают в герметичную пластиковую пробирку и отправляют в лабораторию.
• Кровопролитие выполняется флеботомистом, вводя иглу в вену и извлекая от 1 до 3 миллилитров крови в пробирку.
• Образец слюны получается просто плюнув в стерильный контейнер
• Скрининг новорожденныхназывается тест Гатри, включает в себя укол пятки, чтобы получить несколько капель крови. Капли помещаются на карту крови и отправляются в лабораторию.
• амниоцентез включает в себя введение тонкой полой иглы через брюшную стенку в матку для сбора небольшого количества околоплодных вод.
• CVS включает введение катетера через шейку матки или брюшную стенку для получения образца ткани из плаценты.
• Тонкая игольная аспирация (FNA) а также аспирация основной иглы (CNA) выполняются путем введения иглы через кожу в солидную опухоль или костный мозг.

Хотя хирургическая биопсия с использованием открытой или лапароскопической хирургии может использоваться для получения труднодоступных тканей, она почти никогда не будет проводиться исключительно с целью получения генетического образца. Образцы тканей также могут быть получены в качестве дополнения к другим прямым диагностическим процедурам, таким как колоноскопия или эндоскопия.

Пост-тест

В большинстве случаев вы сможете вернуться домой после получения генетического образца. Если использовалась седация (например, для колоноскопии или биопсии костного мозга), вы должны оставаться на выздоровлении до тех пор, пока медицинский персонал не одобрит ваше освобождение, обычно в течение часа. В этом случае вам нужно будет отвезти вас домой.

После теста

Любая процедура с использованием иглы несет риск инфекции, боли, кровоподтеков и кровотечений. Позвоните своему врачу, если у вас высокая температура или покраснение, отек или дренаж из места биопсии. Это могут быть признаки инфекции, требующие немедленного лечения.

При использовании седативного средства вы можете испытать кратковременное головокружение, усталость, тошноту или рвоту по возвращении домой. Симптомы имеют тенденцию быть умеренными и обычно разрешаются в течение дня. Вы можете уменьшить риск тошноты и рвоты, выпивая много воды. Если симптомы сохраняются или вы испытываете ненормально замедленное сердцебиение (брадикардия), немедленно позвоните своему врачу.

В лаборатории

В зависимости от целей теста образец может пройти один из нескольких процессов для выделения исследуемого гена. Один такой процесс, полимеразная цепная реакция (ПЦР), используется для «увеличения» количества цепей ДНК в образце крови от нескольких тысяч до многих миллионов.

Затем образец подвергается процессу, называемому секвенированием ДНК, для точного определения кодирования ATCG в ДНК. Результат запускается через компьютер для сравнения последовательности с эталоном человеческого генома.

Затем создается отчет со списком всех вариантов, как нормальных, так и ненормальных, информация о которых может потребовать интерпретации экспертом, известным как генетик.

Интерпретация результатов

В зависимости от используемых тестов и средств тестирования результаты тестирования могут занять от одной до четырех недель. Коммерческие лаборатории, как правило, работают быстрее, чем институциональные или исследовательские лаборатории.

Если тест был выполнен в диагностических целях, результаты, как правило, будут проверены с вами врачом, который назначил тест. Одним из таких примеров является специалист по ВИЧ, который назначает генотипирование, чтобы определить, какие лекарства будут наиболее эффективными на основе генотипа вашего вируса.

Если тест используется в целях прогнозирования или скрининга, генетический консультант может объяснить, что означают результаты, а что нет.

В большинстве случаев тесты с одним геном дают положительный, отрицательный или неоднозначный результат. По определению:

• Положительный результат указывает на то, что была обнаружена «вредная мутация» (также известная как «патогенная мутация»). Вредная мутация - это та, в которой риск заболевания повышен, но не обязательно достоверен.
• Отрицательный результат означает, что генная мутация не была обнаружена.
• Неоднозначный результатчасто описывается как «вариация неопределенного значимого» (VUS), описывает мутацию с неизвестным воздействием. Хотя многие такие мутации безвредны, некоторые могут на самом деле быть полезными.

Следовать за

Результаты генетического теста могут служить либо конечной точкой, позволяющей установить точный план диагностики и лечения, либо отправной точкой, требующей дальнейшего обследования или мониторинга вашего здоровья.

Среди некоторых сценариев, с которыми вы можете столкнуться:

• Любые отклонения, обнаруженные во время скрининга новорожденных, требуют дополнительного тестирования и / или постоянного мониторинга состояния здоровья ребенка для проактивного выявления симптомов.
• Нарушения, обнаруженные во время пренатального скрининга, могут потребовать упреждающей терапии, чтобы минимизировать влияние заболевания и / или вклад медицинских экспертов, чтобы помочь вам решить, продолжать беременность или нет.
• Любые отклонения, обнаруженные в скрининг-тестах носителей, могут потребовать участия как генетика (для определения вероятности того, что у вашего ребенка будет врожденный дефект), так и специалиста по фертильности (для изучения альтернативных способов зачатия).
• Любые отклонения, обнаруженные в прогностическом тесте, требуют участия соответствующего специалиста для изучения дальнейшего тестирования или вариантов лечения. Это может включать профилактические процедуры, такие как профилактическая мастэктомия, чтобы избежать заболевания, если ваша генетика и другие факторы риска подвергают вас исключительно высокому риску.

Слово от DipHealth

Хотя генетическое тестирование может принести пользу здоровью и благополучию многих людей, оно может осложнить жизнь других людей. При использовании в элективных, скрининговых или прогностических целях к нему следует приступать только тогда, когда вы полностью понимаете все плюсы и минусы тестирования.

Получив положительный результат, некоторые люди могут нуждаться в поддержке психологов и других, чтобы помочь им в принятии сложных решений или любых неопределенностей, с которыми они могут столкнуться. С этой целью большинство специалистов по генетике будут работать с профессионалами в области психического здоровья, способными помочь людям справиться с такими ситуациями.