Полный анализ Экзома

Полный анализ экзома (Whole Exome Sequencing, WES) — это исследование всех экзонов генома, кодирующих участков ДНК, которые содержат информацию о синтезе белков.

Экзом составляет около 1–2% всего генома, но именно в нём находится большинство известных патогенных мутаций.

Ключевые возможности этого метода:

1. Диагностика наследственных заболеваний

       Редкие генетические болезни:

• Выявление мутаций в генах, связанных с моногенными заболеваниями (например, муковисцидоз, спинальная мышечная атрофия, синдром Ретта).

       Неустановленные диагнозы:

• Помощь в случаях, когда симптомы не соответствуют известным синдромам («диагностический одиссея»).  

      Пример:

• У ребёнка с задержкой развития и судорогами обнаружена мутация в гене _SCN1A_ → диагноз «синдром Драве».

2. Онкология

       Наследственные раковые синдромы:

• Анализ генов _BRCA1/BRCA2_, _TP53_, _MLH1/MSH2_ для оценки риска рака молочной железы, яичников или синдрома Линча.

       Соматические мутации в опухолях:

• Поиск драйверных мутаций (например, в генах _EGFR_, _KRAS_, _PIK3CA_) для подбора таргетной терапии.

3. Персонализированная медицина

       Фармакогеномика:

• Определение вариантов генов, влияющих на метаболизм лекарств (например, _CYP2D6_ для антидепрессантов, _DPYD_ для химиотерапии).

       Прогноз и профилактика:

• Оценка риска многофакторных заболеваний (болезнь Альцгеймера, диабет) на основе комбинации генов.

4. Репродуктивное здоровье

       Носительство рецессивных мутаций:

• Выявление у партнёров риска передачи заболеваний потомству (например, муковисцидоз, фенилкетонурия).

       Преимплантационное тестирование (ПГТ):

• Анализ эмбрионов при ЭКО для исключения генетических патологий.

5. Научные исследования

       Открытие новых генов:

• Идентификация ранее неизвестных генов, связанных с болезнями (например, гены эпилепсии или аутизма).

       Изучение генетического разнообразия:

• Сравнение экзомов разных популяций для понимания эволюции и адаптаций.

6. Сравнение с другими методами

• Экономичность: Дешевле WGS, но охватывает больше генов, чем панели.
• Фокус на значимые регионы: 85% известных патогенных мутаций находятся в экзонах.
• Скорость: Результаты быстрее, чем при анализе всего генома.  

Ограничения

       Пропуск некодирующих мутаций:

• Регуляторные участки, интроны и структурные вариации не анализируются.

       Сложная интерпретация:

• Обнаруживает множество вариантов с неизвестным значением (VUS).

       Неполный охват экзонов:

• Некоторые регионы трудно секвенировать из-за повторяющихся последовательностей.

Примеры применения

       Случай из практики:

• У пациента с прогрессирующей мышечной слабостью WES выявил мутацию в гене _DMD_ → диагноз «мышечная дистрофия Дюшенна».

       Исследование аутизма:

• Анализ экзомов тысяч семей позволил обнаружить новые гены, ассоциированные с расстройствами аутистического спектра.

Когда выбирают WES?

• При подозрении на наследственное заболевание с неясной генетической причиной.
• Для поиска мутаций в генах, не включённых в стандартные панели.
• Когда бюджет ограничен, но требуется шире, чем панель.

Значение

       Экзомное секвенирование стало «золотой серединой» в генетической диагностике:  

• Повышает выявляемость редких болезней.
• Ускоряет переход к персонализированной медицине.
• Экономит ресурсы за счёт целенаправленного анализа.  

Однако для полной картины генома (регуляторные мутации, структурные перестройки) требуется WGS.