Genetik incelemeler, kalıtsal bir hastalıktan kuşkulanıldığında ya da nedeni açıklanamayan bir gelişim sorunu bulunduğunda başvurulan laboratuvar yöntemleridir. Bu yöntemlerin her biri genetik bilgiyi farklı bir büyüteçle inceler; kimi kromozomların bütününe bakar, kimi ise tek tek harflere iner. Mikroarray analizi ile tüm ekzom analizi, bu büyüteçlerin birbirini tamamlayan iki basamağını oluşturur. Hangi kişide hangi yöntemin seçileceği, klinik bulgulara ve aile öyküsüne göre tıbbi genetik uzmanı tarafından planlanır. Bu sayfada iki yöntemin neyi gösterdiği, hangi durumlarda istendiği, sonucun nasıl yorumlandığı ve hangi değişiklikleri saptayamadığı sade bir dille anlatılmaktadır.
Mikroarray ve Tüm Ekzom (NGS) Analizi Nedir, Genetik Bilgiyi Hangi Düzeyde İnceler?
Kalıtsal bilgi, hücre çekirdeğinde kromozomlar içinde paketlenmiş DNA üzerinde taşınır. Karyotip analizi bu kromozomları mikroskop altında bütün olarak görüntüler ve kromozomların sayısı ile genel yapısı hakkında bilgi verir. Mikroarray analizi ise kromozomların üzerindeki parçaları çok daha ince bir ayrımla tarar; mikroskopla fark edilemeyecek kadar küçük kayıpları ve kazançları, yani kopya sayısı değişikliklerini ortaya koyar. Tüm ekzom analizi bambaşka bir düzeyde çalışır ve genlerin protein üretimini yönlendiren kodlayıcı bölgelerini harf harf okuyarak tek harflik değişiklikleri arar. Bu üç yöntem aynı sorunun farklı ölçeklerdeki yanıtlarını verir ve birbirinin yerine geçmez. Kromozomun tamamını ilgilendiren bir sorun harf düzeyindeki bir incelemede gözden kaçabileceği gibi, tek harflik bir değişiklik de kromozomlara bakan bir yöntemle görünmez kalır. Bu nedenle hangi büyütecin kullanılacağı, kişideki bulguların hangi ölçeği düşündürdüğüne göre belirlenir.
Mikroarray Analizi ile Karyotip Analizi Arasındaki Fark Nedir?
İki yöntem arasındaki temel ayrım çözünürlük, yani ayrıntıyı görebilme gücüdür. Karyotip analizi kromozomları boyayarak mikroskopta değerlendirdiği için ancak belirli bir büyüklüğün üzerindeki kayıp, fazlalık ve yapısal değişiklikleri gösterebilir. Mikroarray analizi ise kromozom parçalarını doğrudan ölçtüğü için, mikroskobun ayırt edemeyeceği kadar küçük kayıp ve kazançları saptayabilir. Buna karşılık mikroarray, kromozom parçalarının yer değiştirdiği ancak toplam madde miktarının değişmediği dengeli yeniden düzenlenmeleri göremez; bu tür değişiklikler karyotip analizinin güçlü olduğu alandır. Dolayısıyla mikroarray, karyotipin yerini alan bir üst yöntem değil, farklı bir soruyu yanıtlayan tamamlayıcı bir incelemedir. Karyotip analizi normal bulunmuş olsa bile klinik tablo sürüyorsa mikroarray istenmesi anlamlı olabilir. Karyotip analizinin ayrıntıları kütüphanedeki ilgili sayfada ayrıca ele alınmaktadır.
Mikroarray Analizi Hangi Durumlarda İstenir?
Mikroarray analizi en sık, nedeni açıklanamayan gelişim geriliği ve zekâ geriliği olan çocuklarda gündeme gelir. Otizm spektrum bozukluğu tanısı alan olgularda da genetik değerlendirmenin ilk basamak testlerinden biri olarak önerilmektedir. Birden çok organ sistemini ilgilendiren çoğul doğumsal anomali varlığında, bulguların ortak bir kromozomal nedene bağlı olup olmadığını araştırmak için kullanılır. Karyotip analizi normal bulunduğu hâlde klinik bulguların kromozomal bir nedeni düşündürdüğü durumlar, mikroarray için tipik bir istem gerekçesidir. Doğum öncesi dönemde ise ultrason incelemesinde yapısal bir bulgu saptanan uygun olgularda, tıbbi genetik ve perinatoloji değerlendirmesinin ardından uygulanabilir. Boy kısalığı, öğrenme güçlüğü ya da açıklanamayan nöbet gibi bulgulara başka bulguların eşlik ettiği tablolarda da istenebilir. İstem kararı her zaman kişinin muayene bulguları ve aile öyküsüyle birlikte verilir.
Tüm Ekzom (NGS) Analizi Hangi Durumlarda Tercih Edilir?
Tüm ekzom analizi, klinik tablonun tek bir geni değil birden çok geni işaret ettiği durumlarda öne çıkar. Belirtileri bilinen bir hastalık tanımına tam olarak oturmayan, yani adı konamamış tablolarda geniş bir tarama olanağı sağlar. İlerleyici seyir gösteren nörolojik bulgular, açıklanamayan kas güçsüzlüğü ve kalıtsal kas hastalığı kuşkusu sık istem nedenleri arasındadır. Metabolik bir hastalıktan kuşkulanılan, ancak biyokimyasal incelemelerin tabloyu tek başına açıklamadığı olgularda da tercih edilebilir. Tanı yolculuğu uzayan, birbiri ardına yapılan incelemelerden sonuç alınamayan kişilerde araştırmayı bir üst kapsama taşır. Hedefe yönelik gen panellerinin sonuçsuz kaldığı durumlar, ekzom analizinin gündeme geldiği bir diğer noktadır. Bu yöntem, mikroarrayin baktığı kopya sayısı değişikliklerini değil, harf düzeyindeki değişiklikleri araştırdığı için iki inceleme kimi olguda ardışık olarak planlanır.
Mikroarray ve Tüm Ekzom Analizi Nasıl Yapılır, Hangi Örnek Gerekir?
Her iki analizde de amaç, kişiye ait DNA'yı elde edip laboratuvar ortamında okumaktır. En sık kullanılan örnek, koldan alınan ve özel tüplere konan kan örneğidir. Kan alınamayan ya da uygun olmayan durumlarda ağız içinden alınan sürüntü örneğinden de DNA elde edilebilir. Doğum öncesi incelemelerde amniyon sıvısı ya da koryon villus örneği, bazı özel durumlarda ise doku örneği kullanılabilir. Örnek alınmadan önce aç kalmak ya da beslenme düzenini değiştirmek gerekmez; günün herhangi bir saatinde örnek verilebilir. Laboratuvarda DNA ayrıştırıldıktan sonra mikroarrayde kromozom parçalarının miktarı ölçülür, ekzom analizinde ise kodlayıcı bölgeler okunur. Elde edilen çok sayıda veri biyoinformatik yöntemlerle işlenir ve ardından uzman yorumundan geçer. Bu iki aşama nedeniyle sonucun hazırlanması, rutin kan tahlillerine göre belirgin biçimde uzun sürer.
Genetik İnceleme Basamakları Hangi Sırayla Planlanır?
Genetik inceleme, doğrudan bir test istenerek değil, basamaklı bir plan içinde yürütülür. İlk basamak her zaman ayrıntılı klinik değerlendirme, aile ağacının çıkarılması ve genetik danışmanlıktır. Bu görüşmede bulgular, aile öyküsü ve varsa önceki inceleme sonuçları bir arada ele alınır. Klinik tablo tanınan bir hastalığı güçlü biçimde düşündürüyorsa hedefe yönelik tek gen incelemesi ya da o hastalık grubunu kapsayan bir gen paneli seçilebilir. Kromozomal bir neden öncelikli düşünülüyorsa karyotip analizi, küçük kayıp ve kazançlar araştırılacaksa mikroarray planlanır. Tablo çok yönlüyse ve birden çok geni işaret ediyorsa doğrudan tüm ekzom analizine geçilmesi de söz konusu olabilir. Hangi basamağın atlanacağı ya da hangisinden başlanacağı kişiye göre değişir ve bu karar tıbbi genetik uzmanı tarafından verilir. Böyle bir sıralama, gereksiz incelemelerden kaçınmayı ve doğru sorunun doğru yöntemle sorulmasını sağlar.
Tüm Ekzom Analizi ile Tüm Genom Analizi Arasındaki Fark Nedir?
Tüm ekzom analizi, genlerin yalnızca protein kodlayan bölgelerini okur; bu bölgeler genetik bilginin görece küçük ama hastalıkla ilişkisi en yoğun kısmıdır. Tüm genom analizi ise kodlayıcı bölgelerin yanı sıra genlerin arasında ve içinde kalan, protein üretmeyen alanları da okur. Bu alanlar genlerin ne zaman ve ne ölçüde çalışacağını ayarlayan düzenleyici bölgeleri içerdiği için, kimi hastalıkların nedeni burada gizli olabilir. Genom analizi bu yönüyle daha kapsamlıdır ve ekzomun göremeyeceği bazı değişiklikleri ortaya koyabilir. Buna karşılık ortaya çıkan veri miktarı çok daha büyüktür; okunan her değişikliğin hastalıkla ilişkisini belirlemek güçleşir. Yorum zorluğu ve gereken laboratuvar kaynakları nedeniyle genom analizi, daha seçilmiş ve iyi tanımlanmış durumlarda gündeme gelir. Uygulamada çoğu olguda önce ekzom analizi yapılır, sonuç tabloyu açıklamazsa genom analizi değerlendirilir.
Tekli (Solo) ve Üçlü (Trio) Ekzom Analizi Arasındaki Fark Nedir?
Tekli, yani solo analizde yalnızca bulguları olan kişinin DNA'sı incelenir ve saptanan değişiklikler veri tabanlarındaki bilgilerle karşılaştırılır. Üçlü, yani trio analizde ise kişiyle birlikte anne ve babadan da örnek alınır ve üç kişinin verisi aynı anda değerlendirilir. Bu karşılaştırma sayesinde bir değişikliğin anne ya da babadan kalıtılıp kalıtılmadığı, yoksa ilk kez o kişide mi ortaya çıktığı ayırt edilebilir. İlk kez ortaya çıkan değişikliklerin belirlenmesi, özellikle ailede başka etkilenen birey bulunmayan tablolarda yol göstericidir. Trio yaklaşım aynı zamanda kalıtım biçimini, yani değişikliğin tek kopyada mı yoksa her iki kopyada mı etkili olduğunu çözmeyi kolaylaştırır. Anne ve babadan kalıtılmış, hastalıkla ilgisi bulunmayan sık değişikliklerin elenmesi de bu yolla hızlanır. Bu nedenlerle trio yaklaşımın tanıya ulaşma olasılığını artırdığı kabul edilir; ancak her olguda uygulanabilir olmayabilir ve seçim klinik duruma göre yapılır.
Mikroarray ve Ekzom Analizi Sonuçları Nasıl Yorumlanır?
Bu analizlerin sonucu, tek bir değer ya da normal-anormal ayrımı biçiminde verilmez. Saptanan her değişiklik, hastalıkla ilişkisi yönünden basamaklı bir sınıflamaya yerleştirilir. Bu sınıflamada bir değişiklik hastalıkla ilişkili, yani patojenik olarak; olası ilişkili olarak; klinik önemi belirsiz olarak; olası ilişkisiz olarak ya da ilişkisiz olarak bildirilebilir. Sınıflama yapılırken değişikliğin daha önce benzer bulguları olan kişilerde görülüp görülmediği, toplumda ne sıklıkta bulunduğu ve proteinin işleyişini nasıl etkilediği birlikte değerlendirilir. Raporda yer alan bir bulgunun anlam taşıması için kişinin klinik tablosuyla örtüşmesi gerekir; tabloyla bağdaşmayan bir bulgu tek başına tanı yerine geçmez. Mikroarray raporlarında ayrıca saptanan kayıp ya da kazancın hangi kromozom bölgesini kapsadığı ve bu bölgede bilinen hastalıkla ilişkili gen bulunup bulunmadığı belirtilir. Sonuç, kişiyi izleyen hekim ile tıbbi genetik uzmanının ortak değerlendirmesiyle anlam kazanır.
Klinik Önemi Belirsiz Varyant (VUS) Bildirildiğinde Ne Yapılır?
Klinik önemi belirsiz varyant, kısaca VUS olarak anılır ve hastalıkla ilişkili olduğunu ya da olmadığını söylemeye yetecek bilginin henüz bulunmadığı değişiklikleri tanımlar. Böyle bir bulgu raporlandığında ilk adım, değişikliğin ailede nasıl dağıldığını incelemektir; buna segregasyon incelemesi denir. Etkilenen aile bireylerinde bulunup etkilenmeyenlerde bulunmaması, değişikliğin klinik tabloyla ilişkisi yönünden destekleyici bir ipucu sağlar. İkinci adım, kişinin klinik bulgularının yeniden gözden geçirilmesi ve varyantın etkilediği genin bilinen hastalık tablosuyla örtüşüp örtüşmediğinin sorgulanmasıdır. Bazı durumlarda ilgili proteinin işleyişini laboratuvar ortamında sınayan işlevsel çalışmalar gündeme gelebilir. Zaman içinde bilimsel bilgi biriktikçe aynı varyant yeniden sınıflandırılabilir ve belirsiz konumundan çıkabilir. Bu süreç tamamlanmadan, yalnızca klinik önemi belirsiz bir varyanta dayanarak tedavi yönlendirmesi ya da gebelikle ilgili bir karar oluşturulmaz.
Bu Analizlerin Saptayamadığı Genetik Değişiklikler Nelerdir?
Geniş kapsamlı olmaları, bu yöntemlerin her genetik değişikliği gösterdiği anlamına gelmez. Kromozom parçalarının yer değiştirdiği ancak toplam madde miktarının korunduğu dengeli translokasyonlar ve ters dönmeler, mikroarray analizinde görünmez kalır. DNA üzerinde arka arkaya yinelenen kısa dizilerin sayıca artmasıyla ortaya çıkan tekrar dizisi genişlemeleri, bu iki yöntemle güvenilir biçimde ölçülemez ve kendine özgü incelemeler gerektirir. Hücrenin enerji üretiminden sorumlu yapılarda bulunan mitokondriyal DNA, standart ekzom kapsamının dışında kalabilir ve ayrı bir analizle araştırılır. Değişikliğin yalnızca hücrelerin küçük bir bölümünde bulunduğu düşük düzeyli mozaisizm, kullanılan örnekte yeterince temsil edilmediğinde gözden kaçabilir. Genlerin dışında kalan düzenleyici alanlardaki değişiklikler ile DNA üzerine eklenen kimyasal işaretlerin bozulmasıyla ortaya çıkan metilasyon sorunları da bu analizlerin kapsamı dışındadır. Ayrıca bazı kopya sayısı değişiklikleri, bulundukları bölgenin yapısı nedeniyle güvenilir biçimde değerlendirilemeyebilir. Bu nedenle normal bir sonuç, genetik bir nedenin bulunmadığı biçiminde okunmaz.
Sonuç Sonrasında Genetik Danışmanlık Süreci Nasıl İlerler?
Genetik danışmanlık, bu analizlerin isteğe bağlı bir eki değil, test öncesinde ve sonrasında yer alan zorunlu bir basamaktır. Test öncesi görüşmede incelemenin neyi araştırdığı, hangi sonuçların çıkabileceği ve hangi sınırlılıkların bulunduğu anlatılır; ardından bilgilendirilmiş onam alınır. Bu görüşmede kişi, aranan hastalıkla ilgisi olmayan rastlantısal bulguların kendisine bildirilip bildirilmemesi konusundaki tercihini de belirtir. Sonuç çıktığında bulgu, kişinin klinik tablosu ve aile öyküsüyle birlikte açıklanır; raporda geçen terimlerin gündelik karşılıkları anlatılır. Saptanan bir değişiklik yalnızca incelenen kişiyi değil, kardeşleri ve diğer aile bireylerini de ilgilendirebileceği için hangi yakınların değerlendirilmesinin yararlı olacağı bu aşamada konuşulur. Çocuklarda erişkin yaşta ortaya çıkabilecek hastalıklara ilişkin bulguların bildirilmesinde, çocuğun ileride kendi adına karar verme hakkını gözeten etik ilkeler dikkate alınır. Analiz verileri kişisel sağlık verisi olarak korunur, saklanması ve paylaşımı ilgili mevzuata göre yürütülür. Gerektiğinde ileri inceleme planı ya da izlem önerileri de bu görüşmede oluşturulur.