الوصول إلى النهج الأمثل في علم الجينوم السريري

تقييمٌ لاستراتيجيات تحديد تسلسل الجينوم يكشف عن أكثر الاستراتيجيات فاعلية من حيث التكلفة؛ لتشخيص الاضطرابات الوراثية.

قراءة

Ashraf Habib 2020

أصبح لدى الأطباء السريريين الآن القدرة على تمشيط جينوماتٍ كاملة، بحثًا عن الطفرات التي تنجم عنها اضطراباتٌ وراثية، غير أنَّ اتباع نهج أضيق نطاقًا ربما يكون استراتيجيةً تشخيصية أكثر كفاءة، حسبما يشير بحث جديد.

يظهر لدى بعض الأطفال توليفات مُعقَّدة من العيوب الخلقية والأعراض التي يصعب تشخيصها. ويسمح تحديد تسلسل الجينوم الكامل (WGS) للأطباء السريريين باستهداف الطفرات المُسبِّبة لتلك الأمراض، عن طريق فحص تسلسلات النوكليوتيدات الكاملة للجينات، والتسلسلات المنظِّمة التي تتحكم فيها، لكنَّ هذا النهج مرتفع التكلفة نسبيًّا، ولذا.. فمن شأن استراتيجية تُسمى تحديد تسلسل الإكسوم الكامل (WES) أن تُوفِّر بديلًا أبسط.

في استراتيجية تحديد تسلسل الإكسوم الكامل، لا تخضع للتحليل سوى تسلسلات الجينات المُشفِّرة للبروتين؛ وهذا يُقلِّص تكاليف تحديد التسلسل والتحليل بمقدار النصف، جاعلًا منها استراتيجيةً جيدةً كخطوة أولى. "معظم مستشفيات المملكة العربية السعودية تختار تحديد تسلسل الإكسوم الكامل أولًا، وإذا جاءت نتيجته سلبية، تشرع باتجاه تحديد تسلسل الجينوم الكامل"، حسب تعبير ماجد الفضل، من مركز الملك عبد الله العالمي للأبحاث الطبية، الذي يقود فريقًا للتحقق مما إذا كانت تلك هي الاستراتيجية المُثلى، أم أنَّ البدء بشبكة تحديد تسلسل الجينوم الكامل الأوسع نطاقًا قد يُوفِّر سبيلًا لتشخيص أكثر فاعليةً من حيث التكلفة.

ولمعالجة هذا الأمر.. استعرض الفريق بيانات أربعة أعوام من تحديد تسلسل الجينوم الكامل، وتسلسل الإكسوم الكامل، المستمَدَّة من مدينة الملك عبد العزيز الطبية في الرياض. أنتج هذا المركز كمًّا هائلًا من البيانات الوراثية التشخيصية، وقد سبق أن نشر الفضل وزملاؤه 17 دراسة مستنِدة إلى تلك البيانات خلال العام الحالي (2020). بعض تلك البيانات أُخذت من مرضى "فُرادى"، جرى تحديد تسلسل الجينوم الكامل لدى كلٍّ منهم على حدة، ولكن في أغلب الحالات، أجرى الأطباء السريريون عملية تحديد تسلسلٍ "ثلاثية"، تشمل والديّ المريض، حتى يسهل عليهم التمييز بين الطفرات الحميدة، والطفرات التي يُحتمل أن تكون ضارة. كانت هناك مجموعة فرعية من الحالات تضمنت تحليلات لأكثر من ثلاثة أشخاص، شملت الأشقاء أيضًا.

ورغم أنَّ كل فرد إضافي من أفراد العائلة يزيد تكلفة التحليل ومدّته، فإن هذه البيانات الإضافية من المفترَض أن تزيد "معدل إصابة الهدف" في تحديد الطفرات المرتبطة بالأمراض، لا سيما فيما يخص تحديد تسلسل الجينوم الكامل. ويستدرك الفضل قائلًا: "لكن الأمر المُستغرَب أنَّه لم يكن هناك فرق في معدلات إصابة الهدف بين تحديد تسلسل الإكسوم الكامل، وتحديد تسلسل الجينوم الكامل على النطاق الفردي، أو تحديد تسلسل الجينوم الكامل الثلاثي، أو تحديد تسلسل الجينوم الكامل لأكثر من ثلاثة أفراد". في واقع الأمر، كل هدف تم رصده عن طريق تحديد تسلسل الجينوم الكامل أمكن رصده كذلك في بيانات تحديد تسلسل الإكسوم الكامل؛ الأمر الذي يشير إلى أنَّه ربما يكون من الأجدر إعادة التحليل على نحو أشمل، بدلًا من تحديد المزيد من التسلسلات. 

يشير هذا العمل إلى أنَّ تغطية نطاق أوسع من الجينوم لا تُحَقِّق -في العموم- قيمة سريرية إضافية؛ بل يتمخض عنها -في حقيقة الأمر- العديد من الطفرات المُبهمة التي يستحيل تفسيرها بمعرفتنا الحالية عن العلوم الوراثية. وبناءً عليه، يقول الفضل إنَّ فِرَق علم الوراثة السريرية بالمملكة العربية السعودية "سوف تتبع نهج تحديد تسلسل الإكسوم الكامل، أو تحديد تسلسل الجينوم الكامل على النطاق الفردي، أكثر من اتباعها نهج تحديد التسلسل الثلاثي، أو ما يزيد على الثلاثي، حفاظًا على ميزانيات مستشفياتنا".

References

  1.  Alfares, A. et al. What is the right sequencing approach? Solo VS extended family analysis in consanguineous populations. BMC Med. Genomics 13, 103 (2020). | article

أقرأ أيضا

اضطراب مناعي جديد

طفرةُ في جينٍ مرتبط ببنية الخليّة تؤدي إلى نقص المناعة والالتهاب المُفرِط.

اضطرابات متعددة والمصدر واحد

دراسة بخصوص أحد اضطرابات النمو المعقدة توفّر للباحثين رؤية أعمق لبروتين متعدد الوظائف مرتبط بكثير من العمليات الخلوية الأساسية.

الخلايا الدبقيةُ الصغيرة تلعبُ دورًا أساسيًا في مرض الزَّرَق لدى الأطفال

الطفرةُ الجينية التي تحدثُ لدى أغلب الأطفال السعوديين المصابين بالزَّرَق الخِلقي الأوَّلي تُعوق نمو العصب البصري بتأثيرها في الخلايا الدبقية الصغيرة