Точность и достоверность NGS-панелей: можно ли доверять результатам

Точность и достоверность NGS-панелей — ключевой вопрос, с которым сталкиваются и пациенты, и врачи при назначении генетического тестирования. Секвенирование нового поколения (Next-Generation Sequencing, NGS) является мощным и высокоточным методом исследования, позволяющим одновременно анализировать сотни и тысячи генов. Однако, как и любая сложная технология, оно имеет свои особенности и ограничения, которые необходимо понимать для правильной интерпретации результатов. Важно осознавать, что доверие к результату NGS-анализа основывается не на слепой вере в технологию, а на понимании факторов, обеспечивающих его надежность, и на знании того, как и когда эти результаты нужно перепроверять.

Что такое секвенирование нового поколения и почему возникают вопросы о его точности

Секвенирование нового поколения — это общее название группы технологий, которые позволяют «прочитать» последовательность ДНК гораздо быстрее и дешевле, чем методы предыдущего поколения. Вместо анализа одного гена за раз, NGS-панели анализируют сразу целый набор генов, связанных с определенными заболеваниями или состояниями. Именно эта масштабность и сложность порождает вопросы о точности. Процесс включает в себя множество этапов: от подготовки образца ДНК до сложнейшего биоинформатического анализа огромного массива данных. Ошибка на любом из этих этапов теоретически может повлиять на конечный результат, поэтому к качеству выполнения исследования предъявляются высочайшие требования.

Основное преимущество метода NGS заключается в его способности находить редкие генетические варианты, которые могли бы быть упущены при более узком поиске. Однако эта же способность может приводить к выявлению вариантов, клиническая значимость которых еще не установлена. Поэтому точность NGS — это не только техническая безошибочность «прочтения» ДНК, но и правильность клинической интерпретации полученной информации.

Ключевые показатели точности генетического теста

Для оценки надежности любого диагностического метода, включая NGS-панели, используются стандартные метрики, такие как аналитическая чувствительность и специфичность. Понимание этих терминов помогает объективно оценить, насколько можно доверять полученному заключению. Эти показатели отражают способность теста правильно определять наличие или отсутствие искомых генетических изменений.

Вот как можно просто объяснить эти ключевые характеристики:

• Аналитическая чувствительность — это способность теста правильно выявлять искомый генетический вариант, когда он действительно присутствует в образце. Высокая чувствительность (например, 99%) означает, что тест с очень низкой вероятностью пропустит существующую мутацию. Это минимизирует риск ложноотрицательного результата.
• Аналитическая специфичность — это способность теста правильно определять отсутствие генетического варианта, когда его на самом деле нет. Высокая специфичность (например, 99.9%) означает, что тест крайне редко находит мутацию там, где ее нет. Это минимизирует риск ложноположительного результата.

Современные NGS-панели, выполняемые в сертифицированных лабораториях, обладают очень высокими показателями как чувствительности, так и специфичности, часто превышающими 99%. Однако важно помнить, что эти цифры относятся к технической способности метода «увидеть» вариант в ДНК, а не к его клинической интерпретации.

Для лучшего понимания этих метрик можно рассмотреть следующую таблицу.

Факторы, влияющие на достоверность результатов секвенирования нового поколения

Надежность итогового заключения зависит от целой цепочки процессов, и сбой на любом из звеньев может сказаться на качестве. Важно понимать, что достоверность результата NGS-анализа — это коллективная ответственность лаборатории, биоинформатиков и лечащего врача-генетика.

К основным факторам, от которых зависит конечный результат, относятся:

• Качество биологического образца. Основа основ — это качественная ДНК. Неправильный забор, хранение или транспортировка биоматериала (крови, слюны) могут привести к деградации ДНК и, как следствие, к некачественным данным или невозможности провести исследование.
• Лабораторный этап. На этом этапе происходит выделение ДНК, ее подготовка к секвенированию (создание «библиотек») и непосредственно само «чтение» на приборе-секвенаторе. Автоматизация процессов и строгий контроль качества в лаборатории минимизируют риск ошибок, но человеческий фактор и качество реагентов остаются значимыми.
• Биоинформатический анализ. Это один из самых сложных этапов. Полученные с прибора «сырые» данные — это миллиарды коротких фрагментов ДНК. Специальные компьютерные программы (алгоритмы) собирают их в единую последовательность, сравнивают с эталонным геномом человека и ищут отличия (варианты). Качество этих алгоритмов и используемых баз данных напрямую влияет на то, какие варианты будут найдены, а какие — пропущены.
• Клиническая интерпретация. Это финальный и самый ответственный этап. Найденный генетический вариант должен быть классифицирован специалистом. Врач-лабораторный генетик или биоинформатик определяет, является ли вариант патогенным (вызывает заболевание), вероятно патогенным, доброкачественным, вероятно доброкачественным или вариантом с неизвестной клинической значимостью. Эта работа требует глубоких знаний, опыта и доступа к международным базам данных.

"Золотой стандарт" подтверждения: роль секвенирования по Сэнгеру

Несмотря на высокую точность секвенирования нового поколения, в клинической практике существует правило подтверждения. Для всех клинически значимых находок, особенно тех, которые могут повлиять на тактику лечения, хирургическое вмешательство или репродуктивные решения, используется подтверждающий метод. «Золотым стандартом» для такого подтверждения является секвенирование по Сэнгеру.

Этот метод анализирует не всю панель генов сразу, а прицельно один небольшой участок ДНК, в котором NGS-тест выявил потенциальную мутацию. Секвенирование по Сэнгеру считается эталонным из-за его крайне высокой точности на коротких фрагментах генома. Если NGS — это широко заброшенная сеть, которая ловит много разной рыбы, то метод Сэнгера — это гарпун, который прицельно бьет в одну конкретную точку для подтверждения. Такой подход практически исключает вероятность ложноположительного результата и придает заключению максимальную достоверность.

Варианты с неизвестной клинической значимостью (VUS): серая зона генетики

Одной из главных сложностей при интерпретации результатов NGS-панелей является выявление «вариантов с неизвестной клинической значимостью» (от английского VUS — Variant of Unknown Significance). Получение такого результата может вызывать у пациентов тревогу и растерянность. Важно правильно понимать, что это такое.

VUS — это генетический вариант (изменение в последовательности ДНК), который был обнаружен, но на текущий момент у науки недостаточно данных, чтобы однозначно сказать, является ли он причиной заболевания или это просто безобидная индивидуальная особенность генома. Это не диагноз и не приговор. Это указание на то, что в данном участке гена есть изменение, но его роль пока не ясна. С накоплением новых научных данных классификация VUS может со временем измениться: он может быть переведен в категорию «патогенных» или, что случается чаще, в «доброкачественные». При получении такого результата необходима консультация врача-генетика, который оценит ситуацию в контексте клинической картины и семейной истории и определит дальнейшую тактику наблюдения.

Как выбрать лабораторию и повысить уверенность в результате NGS-панели

Выбор лаборатории — это критически важный шаг, который напрямую влияет на достоверность результатов генетического теста. Не все лаборатории одинаковы, и к их выбору стоит подходить осознанно. Уверенность в результате складывается из уверенности в каждом этапе исследования.

Чтобы принять взвешенное решение, обратите внимание на следующие критерии:

• Аккредитация и сертификация. Наличие у лаборатории национальной или международной аккредитации (например, по стандартам ISO) свидетельствует о том, что ее процессы соответствуют строгим требованиям качества.
• Опыт и специализация. Узнайте, как долго лаборатория работает в области генетической диагностики и специализируется ли она на нужной вам области (например, онкогенетика, наследственные заболевания).
• Используемое оборудование и технологии. Современное оборудование и проверенные реагенты — залог технического качества исследования.
• Прозрачность процесса. Хорошая лаборатория предоставляет подробную информацию о методологии исследования, используемых панелях генов и показателях точности.
• Наличие медико-генетической консультации. Возможность получить консультацию врача-генетика до и после сдачи анализа является огромным плюсом. Специалист поможет правильно интерпретировать результаты, особенно в сложных случаях, таких как обнаружение VUS, и ответит на все вопросы.

В заключение, современным NGS-панелям можно и нужно доверять, но это доверие должно быть осознанным. Понимая, как устроен процесс тестирования, какие факторы влияют на его точность и как проверяются результаты, вы сможете вместе с вашим врачом принять правильное и взвешенное решение на основе полученных данных.

Список литературы

1. Бочков Н.П. Клиническая генетика: Учебник. — 4-е изд., доп. и перераб. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. — 592 с.
2. Гинтер Е.К. Медицинская генетика: Учебник. — М.: Медицина, 2003. — 448 с.
3. Richards S., Aziz N., Bale S. и др. 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. — Т. 17 (5). — С. 405-424.
4. Rehm H.L., Bale S.J., Bayrak-Toydemir P. и др. ACMG clinical laboratory standards for next-generation sequencing. // Genetics in Medicine. — 2013. — Т. 15 (9). — С. 733-747.
5. Thompson & Thompson Genetics in Medicine / Robert L. Nussbaum, Roderick R. McInnes, Huntington F. Willard. — 8-е изд. — Philadelphia: Elsevier, 2016. — 546 с.
6. Федеральные клинические рекомендации по оказанию медицинской помощи детям с муковисцидозом / Союз педиатров России. — М., 2021. — 119 с.