NGS u Beo-lab laboratorijama

Next Generation Sequencing ili samo NGS (sekvenciranje sledeće generacije) je izraz koji se koristi za najnoviju metodu genetičkih testiranja koja se sve više koristi za genetske analize.

Ova metoda koristi sveobuhvatno i masivno sekvenciranje delova gena, genskih sekvenci, celokupnih pojedinačnih gena, zatim istovremeno ispitivanje više gena (tzv. genetskih panela) ili celokupnog genoma čoveka-ispitivanje svih gena istovremeno.

• Šta je genetski materijal i šta smo do sada otkrili?
• Za šta se koristi NGS sekvenciranje?
• Šta je NGS sekvenciranje?
• Kako se izvodi NGS sekvenciranje?
• Ko može imati koristi od NGS genetskog testiranja?
• NGS u Beo-lab laboratorijama

Šta je genetski materijal i šta smo do sada otkrili?

Svaki proces koji se dešava u ćeliji i u organizmu je specijalizovan i ima svoju svrhu. Obavljanje funkcija u organizmu, komunikacija pomoću hemijskih supstanci, priroda tih supstanci, prenošenje molekula-sve se dešava preko sinteze proteina. Kako će se sintetisati i koji proteini, zavisi od informacije koju nosi naša DNK. Delovi DNK koji sadrže informacije za sintezu proteina se nazivaju geni. Geni se nalaze u hromozomima, raspoređeni su duž njih.

Celokupno čudo života sa svojim različitostima, savršenostima i nesavršenostima u organizmu se nalazi zapisano pomoću bioloških molekula-proteina, specijalnih organskih baza  i nukleinskih kiselina koji svojim specifičnim rasporedom i složenošću, ponavljanjem sekvenci daju kodove-šifre za nasleđivanje.

Za šta se koristi NGS sekvenciranje?

NGS sekvencerinanje se koristi prvenstveno u medicinske i naučne svrhe. U prenatalnoj dijagnostici NGS je našla primenu u neinvazivnoj detekciji najčešćih hromozomskih poremećaja (Daunov, Edvardsov, Patau sindrom, aberacije polnih hromozoma) analizom fetalne DNK prisutne u krvi majke. Pored upotrebe za kliničku dijagnostiku i naučna istraživanja, kao najsavremeniji metod analize materijala koristi se u mikrobiologiji, zatim za istraživanje mikrobioma, u veterini, ekologiji, poljoprivredi, šumarstvu čak i u arheologiji.

Šta je NGS sekvenciranje?

Jednostavno rečeno, sekvenciranje je ,,čitanje’’ i upoređivanje sa drugim podacima koji su već provereni, dostupni i ,,pročitani’’. Proces obrade genetičkog materijala se odnosi na otkrivanje redosleda i strukture najmanjih delova na genetskom materijalu, koji se zatim upoređuju sa podacima koji već postoje u bioinformatičkim sistemima (bibliotekama) za koje se pouzdano zna kakvu informaciju nose i da li je prisutno odstupanje od normalnog, odnosno onog što se smatra bez oboljenja.

Kako se izvodi NGS sekvenciranje?

Osnovni NGS procesi uključuju fragmentiranje ili razlaganje delova DNK ili RNK u mnoštvo malih delova, dodavanje adaptera ili modifikatora (reagenasa), zatim sekvenciranje biblioteka, a nakon toga ponovno sastavljanje u formu genomske sekvence (niza). Princip samog procesa je sličan kapilarnoj elektroforezi  koja je elektrokinetičko razdvajanje na kapilarama submilimetarskog prečnika i u mikro i nanofluidnim kanalima.

Kritična razlika je u tome što NGS sekvencira milione fragmenata istovremeno i masivno čime se poboljšava brzina i tačnost, a u isto vreme dobija veliki broj relevantnih podataka.

Dakle postoje 3 koraka u osnovi svake NGS analize:

1. PRIPREMA BIBLIOTEKE                                   
2. SEKVENCIRANJE                                
3. ANALIZA DOBIJENIH PODATAKA

Za analizu dobijenih podataka je neophodno prisustvo softvera koji identifikuje nukleotide (čitanje ili ,,pozivanje’’ baza) i procenjuje preciznost analize.

Danas su u upotrebi takvi sistemi za obradu podataka koji su automatizovani, mogućnost grešaka usled ljudskog faktora je svedena na minimum  a oni rade analizu sekvenci, čitanje varijanti, vizualizaciju dobijenih podataka pa čak i interpretaciju rezultata.

U poslednje vreme kod najsavremenijih sistema obrade podataka nije neuobičajeno da se koristi čak i veštačka inteligencija.

Ko može imati koristi od NGS genetskog testiranja?

Izvesno je da će u bliskoj budućnosti genetska dijagnostika putem NGS analiza biti integralni deo postavljanja definitvne dijagnoze lekaru-kliničaru, uz ostale kliničke preglede i nalaze tamo gde je to primenljivo. NGS ima izuzetnu ulogu u otkrivanju celokupnog genoma čoveka u svrhu pronalaska novih terapija za teške ili do sada neizlečive bolesti, kada se ciljaju upravo genetske promene koje se otkrivaju ovim masivnim sakvenciranjem. Definitivna dijagnoza retkih – urođenih bolesti se već sada postavlja ovom vrstom NGS testiranja.  Ona daju odgovor i u vezi sa predispozicijama za različite nasledne bolesti ili stanja a možda najvažniju primenu imaju kod odabira efikasne terapije kod onkoloških pacijenata. NGS testiranjem se mogu otkriti i urođene specifičnosti svake osobe kod koje primena određenih lekova usled nedostatka ili poremećaja proteina enzima koji metabolišu lekove može biti izuzetno toksična ili čak fatalna. Ova vrsta ispitivanja se naziva farmakogenetika i izuzetno je važna kod pristupa pacijentu  putem personalizovane medicine koja je omogućena upravo NGS metodologijom. Svaki čovek je jedinstven i te posebnosti jesu predmet ispitivanja ljudskog genoma NGS sekvenciranjem.

NGS u Beo-lab laboratorijama

Genetska testiranja u Beo-lab laboratorijama koriste ovu metodu NGS sekvenciranja uzoraka iz krvi, bukalnog brisa ili tumorskog tkiva. Zahvaljujući dostupnosti čak dve genetičke laboratorije u okviru Medicover grupe, pružamo Vam mogućnost izuzetno velikog broja analiza iz ove oblasti. Više putem linka https://medicover-genetics.com/

NGS je važna metoda koja se koristi za izvođenje prenatalnih testova pomenutih u tekstu iznad.

Značajna je primena sekvenciranja sledeće genercije u onkologiji, u predispozicijama za nastanak karcinoma-nasledne predispozicije u okviru Genetike NGS o kojima možete više saznati putem linka https://www.beo-lab.rs/nasledne-predispozicije-za-karcinome/ , sa najčešćim upitom u vezi sa BRCA testiranjem:

U okviru analiza tumorskog tkiva u onkologiji, NGS analize su dostupne prema preporuci lekara a za Vaša pitanja o ovim testovima kao i o naslednim retkim bolestima i svim vrstama NGS testova, možete se obratiti pitem kontakt forme genetika@beo-lab.rs  ili pozivom na broj 0113622888

Reference:

https://www.illumina.com/science/technology/next-generation-sequencing.html

https://medicover-genetics.com/

https://www.medizinische-genetik.de/facharztbereiche/humangenetik/fachabteilungen/bioinformatik/ngs-auswertung

https://scindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0369-1527/2015/0369-15271501018N.pdf