Подобрать правильный NGS-тест: геном, экзом или таргетная панель

Когда возникает подозрение на генетическое заболевание, врач может порекомендовать пройти исследование методом секвенирования нового поколения (NGS). Это мощный инструмент, который позволяет «прочитать» участки нашей ДНК и найти в них возможные причины заболевания. Однако разнообразие NGS-тестов — полное геномное секвенирование, полное экзомное секвенирование и таргетные панели — может вызвать растерянность. Выбор правильного анализа зависит от конкретной клинической ситуации, симптомов и диагностических задач. Понимание различий между этими методами поможет вам вместе с лечащим врачом принять взвешенное и наиболее эффективное решение.

Что такое секвенирование нового поколения и какие тесты существуют

Секвенирование нового поколения, или NGS (от английского Next-Generation Sequencing), — это общее название группы технологий, которые позволяют быстро и с высокой точностью определять последовательность нуклеотидов в ДНК. Если представить нашу ДНК как огромную книгу с инструкциями по работе организма, то секвенирование — это процесс ее прочтения. Цель — найти «опечатки» (генетические варианты или мутации), которые могут приводить к развитию заболеваний. В зависимости от того, какую часть этой «книги» необходимо прочитать, выбирается один из трех основных видов NGS-исследований.

• Таргетная панель генов. Этот метод представляет собой целенаправленное прочтение заранее определенного набора генов, которые связаны с конкретным заболеванием или группой заболеваний. Например, если у пациента наблюдаются симптомы, характерные для наследственной эпилепсии, будет использована панель, включающая только гены, ответственные за развитие этой патологии.
• Полное экзомное секвенирование (WES). Экзом — это совокупность всех кодирующих участков генов (экзонов). Несмотря на то, что экзом составляет всего 1–2% от всей нашей ДНК, в нем находится около 85% всех известных патогенных мутаций, приводящих к болезням. Полное экзомное секвенирование анализирует именно эту, наиболее функционально значимую часть генома.
• Полное геномное секвенирование (WGS). Это наиболее всеобъемлющий генетический тест, который включает прочтение всей последовательности ДНК человека, включая как кодирующие (экзоны), так и некодирующие участки (интроны и межгенные пространства). Этот метод дает максимальное количество информации о генетическом коде.

Геном, экзом, панель: ключевые различия и принципы работы

Основное различие между тремя видами секвенирования нового поколения заключается в объеме анализируемой генетической информации, что напрямую влияет на их диагностические возможности, стоимость и сложность интерпретации результатов. Выбор теста — это всегда поиск баланса между широтой поиска и клинической целесообразностью.

Таргетная панель обладает самой высокой точностью и глубиной прочтения для выбранных генов. Это значит, что каждый интересующий участок «прочитывается» многократно, что минимизирует риск пропустить мутацию. Однако ее главный недостаток — ограниченность. Если причина заболевания кроется в гене, который не входит в панель, тест ее не обнаружит.

Полное экзомное секвенирование является своего рода «золотым стандартом» в диагностике многих наследственных заболеваний с неясной или сложной клинической картиной. Этот тест позволяет провести широкий поиск мутаций в наиболее изученной части генома, не ограничиваясь узким списком генов. При этом он более доступен по цене, чем полное геномное секвенирование.

Полное геномное секвенирование — это самый масштабный анализ. Он позволяет выявлять не только мутации в кодирующих областях, но и в регуляторных, некодирующих участках ДНК, которые могут влиять на работу генов. Также WGS лучше определяет крупные структурные перестройки хромосом. Однако огромное количество получаемых данных значительно усложняет их анализ и интерпретацию, а также повышает вероятность обнаружения вариантов с неизвестным клиническим значением (VUS).

Как определить, какой NGS-тест подходит в вашей ситуации

Выбор конкретного теста — это совместная работа пациента и врача-генетика, основанная на детальном анализе клинических данных, семейной истории и диагностических гипотез. Не существует универсально «лучшего» теста, есть наиболее подходящий для конкретного случая.

Таргетная панель рекомендуется, когда:

• Клиническая картина и симптомы четко указывают на конкретное заболевание или узкую группу заболеваний, для которых известен список ответственных генов (например, муковисцидоз, синдром Марфана, наследственные кардиомиопатии).
• Необходимо подтвердить диагноз, поставленный на основании клинических данных.
• Важна скорость получения результата и доступная стоимость исследования.

Полное экзомное секвенирование (WES) является предпочтительным выбором, если:

• Симптомы пациента неспецифичны и затрагивают несколько систем органов, что не позволяет врачу остановиться на одной конкретной группе заболеваний.
• Предыдущие, более узкие генетические тесты (например, таргетные панели) не дали результата.
• Есть подозрение на генетическое заболевание, но неясно, какой именно ген может быть за него ответственен. WES часто используется как первый этап широкого диагностического поиска.

Полное геномное секвенирование (WGS) назначается в более сложных случаях:

• Длительный диагностический поиск не принес результатов, включая отрицательный результат полного экзомного секвенирования, но подозрение на наследственную природу заболевания остается высоким.
• Есть основания полагать, что причина заболевания может лежать вне кодирующих участков ДНК (в интронах или регуляторных областях).
• Подозреваются сложные структурные изменения генома (делеции, дупликации, транслокации), которые плохо определяются при анализе экзома.

Сравнительная таблица: геном, экзом и таргетная панель

Для наглядности основные характеристики каждого вида секвенирования нового поколения сведены в таблицу, которая поможет систематизировать информацию и увидеть ключевые отличия.

Роль врача-генетика и интерпретация результатов NGS

Важно понимать, что результат любого NGS-теста — это не просто заключение с диагнозом, а сложный набор данных, требующий профессиональной интерпретации. Ключевую роль в этом процессе играет врач-генетик. Именно он сопоставляет полученные генетические данные с клинической картиной пациента, историей его болезни и семейным анамнезом.

Результаты секвенирования могут выявить различные типы генетических вариантов: от однозначно патогенных, вызывающих заболевание, до доброкачественных, которые являются частью нормальной индивидуальной изменчивости. Особую сложность представляют варианты с неясным клиническим значением (VUS). Это «опечатки», про которые наука пока не знает, влияют ли они на здоровье. Работа с такими результатами требует глубоких знаний и опыта. Консультация генетика до и после проведения теста обязательна. Специалист поможет не только выбрать правильный анализ, но и грамотно истолковать его итоги, объяснить их значение для здоровья и дальнейшего жизненного плана.

Алгоритм выбора теста: пошаговый план действий

Чтобы процесс выбора генетического теста был осознанным и последовательным, можно придерживаться простого плана. Этот алгоритм поможет структурировать ваши действия и подготовиться к консультации со специалистом.

• Шаг 1: Первичная консультация. Запишитесь на прием к врачу-генетику. Подготовьте всю имеющуюся медицинскую документацию, выписки и результаты предыдущих обследований. Подробно опишите симптомы и историю заболевания.
• Шаг 2: Анализ клинической картины. На основе предоставленной информации врач оценит, насколько симптомы соответствуют тому или иному наследственному заболеванию, и сформирует диагностическую гипотезу.
• Шаг 3: Совместное принятие решения. Врач объяснит преимущества и недостатки каждого из подходящих NGS-тестов (таргетная панель, полное экзомное или полное геномное секвенирование) в вашем конкретном случае. Решение принимается совместно, с учетом не только медицинских показаний, но и ваших возможностей и ожиданий.
• Шаг 4: Проведение исследования. После выбора теста вы сдаете биологический материал (обычно венозную кровь или слюну) для анализа в лабораторию.
• Шаг 5: Интерпретация результатов. После получения результатов из лаборатории необходима повторная консультация врача-генетика. Он объяснит, что означают полученные данные, подтвердился ли диагноз и какие дальнейшие шаги следует предпринять.

Список литературы

1. Гинтер Е.К. Медицинская генетика: учебник. — М.: Медицина, 2003. — 448 с.
2. Бочков Н.П. Клиническая генетика: Учебник. — 4-е изд., доп. и перераб. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. — 592 с.
3. Richards S., Aziz N., Bale S., et al. Standards and guidelines for the interpretation of sequence variants: a joint consensus recommendation of the American College of Medical Genetics and Genomics and the Association for Molecular Pathology // Genetics in Medicine. — 2015. — Vol. 17(5). — P. 405–424.
4. Miller D.T., Lee K., Abul-Husn N.S., et al. ACMG SF v3.0 list for reporting of secondary findings in clinical exome and genome sequencing: a policy statement of the American College of Medical Genetics and Genomics (ACMG) // Genetics in Medicine. — 2021. — Vol. 23(8). — P. 1381–1390.
5. Nussbaum R.L., McInnes R.R., Willard H.F. Thompson & Thompson Genetics in Medicine. 8th ed. — Philadelphia: Elsevier, 2016. — 546 p.