Полноэкзомное секвенирование ДНК человека с использованием NGS технологий

Клиническая классификация [4,5]
 

Классификация полученных результатов после проведения биоинформационного анализа при обнаружении варианта нуклеотидной последовательности [4, 5]:

• патогенный (pathogenic);

• вероятно патогенный (likely pathogenic);

• неопределенного значения (uncertain significance);

• вероятно доброкачественный (likely benign);

• доброкачественный (benign).

МЕТОДЫ, ПОДХОДЫ И ПРОЦЕДУРЫ ДИАГНОСТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ [1-3, 6, 8-9,11]

Цель проведения процедуры и вмешательства:

Кратность применения: исследование проводится однократно.

Полноэкзомное секвенирование является генетическим тестом, который позволяет быстро и точно диагностировать:

• наследственное генетическое заболевание;

• мутации при задержке психомоторного развития; 

• мутации при расстройствах аутистического спектра, неврологических расстройствах.

Также полноэкзомное секвенирование позволяет рассчитать прогноз риска развития генетической патологии для пациента и членов его семьи [1-3, 6, 8-9].
 

Противопоказания к процедуре и вмешательству: нет.

Показания к процедуре и вмешательству:

Подозрение на генетическую патологию, а именно:

• дети, с подозрением на наследственные заболевания, с задержкой психомоторного развития, расстройства аутистического спектра, неврологических расстройств (эпилепсия, спиноцеребральная атаксия, нервно-мышечные заболевания и др.);

• дети с наследственной генетической патологией (нейрофиброматоз, туберозный склероз, незавершенный остеогенез и др.);

• взрослые в рамках пренетальной и предимплантационной генетической диагностики;

• члены семей группы высокого генетического риска, являющиеся носителями мутаций [3, 11].

Перечень основных и дополнительных диагностических мероприятий: не требуется.
 

Требования к проведению процедуры и вмешательства: 

Требования к соблюдению мер безопасности, санитарно-эпидемиологическому режиму: меры безопасности и противоэпидемический режим согласно Санитарным правилам «Санитарно-эпидемиологические требования к объектам здравоохранения», утвержденным постановлением Правительства Республики Казахстан от 11 августа 2020 года № ҚР ДСМ-96/2020.
 

Требования к оснащению:

Для проведения полноэкзомного секвенирования ДНК человека с использованием технологии NGS потребуются:

• платформы для секвенирования;

• секвенатор; 

• автоматическая станция для выделения ДНК;

• флуориметр;

• центрифуга;

• ламинарный шкаф;

• проточный бактерицидный рециркулятор воздуха;

• холодильник;

• инструмент для количественного определения нуклеиновых кислот;

• анализатор качества нуклеиновых кислот;

• термоциклер;

• вортекс плашечный;

• обычные лабораторные принадлежности (пипетки, 96-луночные планшеты, центрифужные пробирки).

Методика проведения процедуры [9]:

Полноэкзомное секвенирование ДНК человека с использованием NGS технологий представляет собой несколько этапов, включающих фрагментирование цепочки ДНК, дальнейшую прицепку биотинилированных олигонуклеотидов, которые прикрепляются к экзомам [9]. Далее, магнетические частицы стрептавидина прикрепляются к биотинилированным олигонуклеотидам и отправляются на полимеразную цепную реакцию для увеличения количества фрагментов ДНК, тогда как неприкрепленные участки (неэкзомы) смываются в ходе процесса подготовки. После этого полученные цепочки ДНК в ходе полимеразной цепной реакции считываются секвенатором для дальнейшего биоинформатического анализа [6]. 

Данная процедура проводится в соответствии с утвержденными стандартными операционными процедурами организации и руководством по протоколу NGS используемой технологии.
 

I этап: Подготовка библиотеки* [8, 9]:

Подготовка библиотеки состоит из следующих шагов:

 - выделение образца ДНК;

 - ПЦР-амплификация ДНК;

 - очистка библиотеки.

*«Библиотека» - для параллельного высокопроизводительного секвенирования ДНК должна быть специальным образом подготовлена. Её нужно «нарезать» на фрагменты определённой длины и прикрепить к каждому фрагменту особую метку, которая нужна для нескольких этапов непосредственного секвенирования в приборе и последующей обработки «сырых» данных.
 

II этап: Секвенирование

Чтение каждой нуклеотидной последовательности ДНК в зависимости от характеристик генетического анализатора (секвенатора нового поколения – NGS). Длина прочтений зависит от технических возможностей секвенатора. Не все модели секвенаторов позволяют проводить секвенирование экзома.

III этап: Биоинформационный анализ

Производится биоинформационный анализ полученных данных и лабораторная интерпретация полученных результатов. Биоинформационный анализ проводится специалистами с соответствующей подготовкой (врач-генетик, биоинформатик).

IV этап: Выдача заключения врачом-генетиком по результатам анализа.

Таблица 1. Этапы проведения процедуры полноэкзомного секвенирования.

• Занимаясь самолечением, вы можете нанести непоправимый вред своему здоровью.  
• Информация, размещенная на сайте MedElement и в мобильных приложениях "MedElement (МедЭлемент)", "Lekar Pro", "Dariger Pro", "Заболевания: справочник терапевта", не может и не должна заменять очную консультацию врача. Обязательно обращайтесь в медицинские учреждения при наличии каких-либо заболеваний или беспокоящих вас симптомов.  
• Выбор лекарственных средств и их дозировки, должен быть оговорен со специалистом. Только врач может назначить нужное лекарство и его дозировку с учетом заболевания и состояния организма больного.  
• Сайт MedElement и мобильные приложения "MedElement (МедЭлемент)", "Lekar Pro", "Dariger Pro", "Заболевания: справочник терапевта" являются исключительно информационно-справочными ресурсами. Информация, размещенная на данном сайте, не должна использоваться для самовольного изменения предписаний врача.  
• Редакция MedElement не несет ответственности за какой-либо ущерб здоровью или материальный ущерб, возникший в результате использования данного сайта.