اهمیت چیزی که اهمیت ندارد: درسی از ژنتیک

ژانت مک کارتنی، دانشمند ژنوم و استادیار دانشگاه کالیفرنیاست. وی سالها در زمینه ی اساس ژنتیکی بیماری های پیچیده ی عفونی و مزمن مطالعه کرده و اخیراً مجله ای آموزشی در این زمینه با نام ژنوم منتشر کرده است. مطلب زیر از او مدتی پیش  در مدسکیپ منتشر شد.

 

اخیراً به دنبال شکایت یک مادر، پرونده ای در دادگاه برعلیه شرکت آتینا دیاگنوستیک تشکیل شد. فرزند وی دچار بیماری ژنتیکی نادری بود که برای تشخیص آن آزمایش هایی انجام شد، اما کودک در نهایت بدون این که بیماری او تشخیص داده شود فوت کرد. دادگاه آزمایشگاه را مقصر شناخت.

در این بین نظرات مختلفی مطرح شد. برخی با استفاده از این فرصت، بر اهمیت نظارت دقیق تر دولت بر آزمایشگاه های ژنتیک تأکید کردند. برخی دیگر معتقدند آزمایشگاه های ژنتیک باید داده ها و اطلاعات خود را در اختیار یکدیگر قرار دهند.

معرفی مختصر بیمار

کودک مبتلا به صرع بود. پزشک برای کمک به تشخیص، آزمایش ژنتیک درخواست کرد. این آزمایش شامل تعیین توالی ژن SCN1A بود که جهش های آن عامل شناخته شده ی آنسفالوپاتی صرعی (epileptic encephalopathy [Dravet syndrome]) است. نتیجه ی آزمایش نامشخص (inconclusive) بود. ژن SCN1A در این کودک از یک واریانت با اهمیت نامشخص (variant of uncertain significance [VUS]) بود. پزشک درخواست کننده به همین دلیل، تشخیص سندرم دراوه را کنار گذاشت و با فرض یک اختلال میتوکندریایی درمان متفاوتی را آغاز کرد.

سال ها بعد، همان آزمایشگاه در گزارش جدیدی آن واریانت را در فهرست واریانت های بیماری زا قرار داد. کودک در واقع مبتلا به سندرم دراوه بود اما دیگر کاری نمی شد کرد چون متأسفانه فوت کرده بود.

برداشت ما

هر پزشکی که آزمایش ژنتیک درخواست می کند، باید با فرآیند تفسیر نتایج آن آشنا باشد. این فرآیند در فهم این پرونده نقش محوری دارد. در اینجا می خواهیم با استفاده از مثال این بیمار، نگاهی به دستورالعمل کالج ژنومیک و ژنتیک پزشکی آمریکا (ACMG) و انجمن پاتولوژی مولکولی در زمینه ی طبقه بندی واریانت بیاندازیم.

این توصیه ها شامل 28 معیار (16 معیار بیماریزایی و 12 معیار خوش خیمی) مبتنی بر شواهد عینی یا ذهنی است که ممکن است همه ی آن ها در یک واریانت خاص صدق نکند. هر واریانت بر اساس وزن کلی این معیارها و البته درجاتی از تجربه و قضاوت بالینی، در یکی از دسته های پنجگانه قرار داده می شود: بیماریزا، احتمالاً بیماریزا، نامشخص (VUS)، احتمالاً خوش خیم و خوش خیم.

در مورد این بیمار، واریانت ژن SCN1A هیچ یک از 12 معیار خوش خیمی را نداشت. جزئیات مربوط به 16 معیار بیماریزایی این واریانت در جدول زیر مشاهده می شود.

کد ACMG 

معیار ACMG 

آیا معیار وجود دارد؟

توضیح

PM2 

فقدان واریانت در افراد شاهد (یا شیوع به شدت پایین آن در مورد ژن های مغلوب) در پروژه ی تعیین توالی اگزوم، پروژه ی 1000 ژنوم، یا کنسرسیوم تجمع اگزوم (ExAC Browser)

بله

این واریانت خاص در هیچ یک از سه پایگاه داده که امروز به کار می رود، موجود نیست.

PP2 

واریانت missense در ژنی که میزان واریاسیون missense خوش خیم در آن پایین است و واریانت های missense مکانیسم شایع بیماری هستند

بله

missense مکانیسم شایع بیماریزایی در سندرم دراوه است. حدود نیمی از واریانت های بیماریزای ClinVar در ژن SCN1A از نوع missense هستند. البته 401 واریانت missense احتمالاً خوش خیم ژن SCN1A نیز در پایگاه داده ی ExAC وجود دارد.

PVS1

واریانت بی اثر (null مانند واریانت های nonsense، frameshift، splice sites ، کدون های آغازگر، حذف اگزون) در ژنی که غیرفعال شدن (loss of function) مکانیسم شناخته شده ی بیماری باشد

خیر

این واریانت بی اثر نیست.

PM4

تغییرات طول پروتئین در اثر اضافه یا حذف یک ناحیه ی غیرتکراری یا واریانت های stop-loss

خیر

این واریانت تغییر دهنده ی طول پروتئین نیست.

PM1

قرار گرفتن در یک نقطه ی داغ جهشی و جایگاه عملکردی شناخته شده بدون واریاسیون خوش خیم

بله

جهش در ناحیه پروتئین S6 است که که بخش شناخته شده ی کانال یونی است. جهش ها در سرتاسر طول پروتئین گسترش یافته اما درجاتی از تجمع جهش ها در S6 وجود دارد. اما واریاسیون های خوش خیم هم در این ناحیه یافت شده است (11 واریانت missense در این اگزون در پایگاه داده ی ExAC وجود دارد)

PS1

تغییر اسید آمینه مشابه واریانت دیگری که بیماریزایی آن قبلاً ثابت شده اما تغییر نوکلئوتیدی متفاوت است

خیر

هیچ واریانت بیماریزای هم پوشانی وجود ندارد.

PM5

تغییر جدید missense در بنیان اسید آمینه ای که یک تغییر missense متفاوت قبلاً در آن گزارش شده و بیماریزایی آن ثابت شده است

خیر

هیچ واریانت بیماریزای هم پوشانی وجود ندارد.

PP3

شواهد محاسباتی متعدد به نفع بیماریزا بودن یک ژن یا فرآورده ی ژنی

بله

نتایج محاسبه توسط سه نرم افزار MutationTaster، Polyphen-2، و PhyloP به نفع بیماریزا بودن این واریانت است.

PP5

اخیراً منبع قابل اطمینانی این واریانت را به عنوان بیماریزا گزارش کرده، اما آزمایشگاه برای انجام بررسی مستقل دسترسی به شواهد ندارد

خیر

این واریانت قبلاً در ClinVar طبقه بندی نشده است.

PS4

برای واریانت های نادر، مشاهده ی قبلی در چندین بیمار غیرخویشاوند با فنوتیپ مشابه، و فقدان آن در افراد شاهد

نامشخص

دو بیمار غیرخویشاوند احتمالاً با فنوتیپ مشابه گزارش شده است. در افراد شاهد وجود ندارد. آیا این به مفهوم چندین بیمار است؟

PP1

وجود همزمان ژن دیگری که قطعاً بیماریزاست در چند عضو خانواده

خیر

در مقالات هیچ مورد خانوادگی گزارش نشده است.

PS3

مطالعات عملکردی بر روی انسان یا در آزمایشگاه به طور قطعی نشاندهنده ی اثر مخرب بر روی ژن یا فرآورده ی ژنی باشد

خیر

در مقالات هیچ مطالعه ای گزارش نشده است.

PM3

برای اختلالات مغلوب، که به شکل ترانس با یک واریانت بیماریزا شناسایی شده اند

صادق نیست

احتمالاً مغلوب نیست.

PM6

احتمالاً جهش تازه ای ایجاد شده اما منشاء پدری یا مادری آن ثابت نشده است

نامشخص

والدین آزمایش نشده اند.

PS2

جهش تازه (با منشاء ثابت شده ی پدری یا مادری) در بیماری که سابقه ی خانوادگی ندارد و خود بیمار است

نامشخص

والدین آزمایش نشده اند.

PP4

فنوتیپ یا سابقه ی خانوادگی بیمار برای اختلالی که یک اتیولوژی ژنتیکی واحد دارد، کاملاً اختصاصی است

خیر

ژن های مختلفی عامل انسفالوپاتی صرعی هستند.

 

طبقه بندی نهایی

در مورد واریانت SCN1A (مانند تغییر یک اسید آمینه، Tyr413Asn که منجر به تغییر تیروزین به آسپاراژین در جایگاه 413 می شود)، طبقه بندی نهایی وابسته به دو معیار کلیدی است.

مشاهده ی قبلی واریانت در چندین بیمار غیرخویشاوند با بیماری مشابه، و فقدان آن در افراد شاهد (معیار PS4 در دستورالعمل ACMG)

آیا معیار فوق در این مورد صدق می کند؟ این واریانت در هیچ یک از سه پایگاه اصلی داده موجود نبوده و هنوز هم نیست. این سه پایگاه داده، یعنی 1000 Genomes، Exome Variant Server و ExAC Browser، شامل توالی ژنی دهها هزار فرد بزرگسال ظاهراً سالم است که در آنان نمی توان انتظار یافتن یک واریانت غالب، با نفوذ بالا و بیماریزایی را داشت که عامل یک بیماری زودرس باشد. اما، داده های این پایگاه ها نمونه ی کوچکی از بشر است و مطمئناً کامل نیست.

آیا واریانت در چندین بیمار با همان فنوتیپ مشاهده شده است؟ برای پاسخ به این پرسش، آزمایشگاه باید به اطلاعات سایر بیمارانی که تحت آزمایش ژنتیک قرار گرفته اند دسترسی داشته باشد. گاهی می توان برخی از موارد گزارش شده را در میان مقالات منتشر شده پیدا کرد. برخی موارد نیز ممکن است در پایگاههای داده دولتی یا خصوصی گزارش شده باشد. فقدان یک مخزن مرکزی با دسترسی آزاد برای نتایج آزمایش های ژنی، انگیزه ای بود که باعث شد انستیتو ملی سلامت پایگاه داده ClinVar را راه اندازی کند. متأسفانه همه ی آزمایشگا ها نتایج خود را به ClinVar گزارش نمی کنند.

حتی در صورت شناسایی سایر بیماران با واریانت مشابه، تعریف "چندین" و "فنوتیپ مشابه" تا حدودی ذهنی است. در زمانی که بیمار فوق به آزمایشگاه مراجعه کرده، دو بیمار غیرخویشاوند در مقالات معرفی شده بودند که یکی از آنان مبتلا به سندرم دراوه بود و دیگری گفته می شد دچار آنسفالوپاتی ناشی از واکسن است، اما دقیقاً همان واریانت را داشت. اگر این دو مورد را بتوان در تعریف "چندین بیمار با فنوتیپ مشابه" گنجاند، در کنار شواهد دیگر بر اساس دستورالعمل ACMG، شاید بتوان واریانت را بیماریزا تلقی کرد.

جهش تازه با منشاء ثابت شده ی پدری یا مادری (معیار PS2 در دستورالعمل ACMG)

در آن زمان کاملاً روشن شده بود که واریانت هایی از SCN1A که باعث سندرم دراوه می شوند نوعاً حاصل جهش های تازه هستند. به عبارت دیگر، واریانتی که در این بیمار پیدا شده معمولاً حاصل جهشی در اسپرم یا تخمک است که در هیچ از والدین وجود ندارد. اگر والدین این بیمار تحت آزمایش ژنتیک قرار گرفته بودند، این معیار قابل استفاده بود. اگر هر یک از والدین این واریانت را داشت، واریانت بیماریزا نبود و در غیر این صورت، واریانت تازه و بیماریزا تلقی می شد.

آزمایشگاه تشخیص پزشکی تنها بخشی از سفری است که با درخواست آزمایش ژنتیک آغاز می شود و با انجام اقدامات بالینی بر اساس نتایج به پایان می رسد. پزشک درخواست کننده اغلب باید مابقی مسیر را با تفسیر واریانت ها به تنهایی طی کند. او باید جاهایی را که نسبت به ذهنیت پزشک آسیب پذیر هستند شناسایی کند و فعالانه در پی روشن شدن نقاط تاریک باشد. هدف از این تمرین، نشان دادن پیچیدگی ها و ماهیت ذهنی طبقه بندی واریانت ها حتی در صورت پیروی از مجموعه دستورالعمل های حرفه ای در زمینه ی تفسیر واریانت هاست.

مسائل بزرگ تر

این پرونده برخی از پیچیدگی های تفسیر واریانت و نقش و مسئولیت آزمایشگاه انجام دهنده و پزشک درخواست کننده را روشن می کند. به رغم پیشرفت روش های آزمایش ژنتیک، چندین پرسش حساس همچنان بی پاسخ مانده است. آزمایشگاه های ژنتیک چه اجباری در انتشار نتایج و جزئیات کار خود دارند؟ مراجعه ی مجدد به طبقه بندی های واریانت با شواهد جدید، هر چند وقت باید انجام شود و تغییرات طبقه بندی طی سال های بعد چگونه به اطلاع آنان خواهد رسید؟ مسئولیت پزشک درخواست کننده در بررسی مستقل یک واریانت نامشخص (VUS) و ارائه ی نظر شخصی خود در این باره چیست و چه نسبتی از پزشکانی که آزمایش ژنتیک درخواست می کنند، احساس می کنند این توانایی را دارند؟ آیا این وظیفه ی آزمایشگاه است که به بیماران توصیه کند برای تعیین تازه بودن یک واریانت، آزمایش های بیشتری انجام دهند؟ یا این وظیفه ی پزشک درخواست کننده است؟

صرف نظر از مسئولیت، این نکته می تواند زنگ خطری برای همه ی ما باشد تا اطلاعات بیشتری در زمینه ی ژنتیک و ژنومیک کسب کنیم، چون آزمایش ژنتیک در حال تبدیل به یکی از اجزای عادی درخواست های پزشکان است. در حال حاضر در مواردی مانند این بیمار، اغلب با یک متخصص ژنتیک مشاوره می شود.

نکته های کلیدی برای پزشکان

به پزشکان توصیه می شود با توجه به این پیچیدگی ها آزمایش ژنتیک را دست کم نگیرند و هنگام درخواست آزمایش ژنتیک و تفسیر نتایج آن به نکات کلیدی زیر توجه کنند:

- در بیشتر آزمایش های ژنتیک، شامل تعیین توالی (sequencing) ژنی و ریزآرایه (microarray) های کروموزومی، مشاهده ی حداقل یک واریانت در برگه ی جواب چندان ناشایع نیست. اما همه ی واریانت ها یکسان نیستند. برخی از آن ها ممکن است بیماریزا باشند اما بیشتر آن ها بی اثر هستند. افتراق بین این نوع واریانت ها (تفسیر و طبقه بندی واریانت یا تعیین اهمیت بالینی آن) یکی از چالش برانگیزترین جنبه های آزمایش ژنتیک است.

- اهمیت بالینی یک واریانت وابسته به یک جنبه ی واحد از شواهد نیست، بلکه با توجه به مجموعه ای از شواهد تعیین می شود که باید به دقت سبک و سنگین شوند. تفسیر واریانت حتی در صورت استفاده از یک روش تعریف شده مانند دستورالعمل ACMG  تا حدودی ذهنی است. این می تواند منجر به تفسیرهای متفاوت توسط آزمایشگاه های مختلف شود. منطقی است که از آزمایشگاه انتظار داشته باشیم روش شفافی برای طبقه بندی واریانت داشته باشد، شواهد به کار رفته برای طبقه بندی هر واریانت را مستند کند و در صورت درخواست اطلاعات فوق را به اشتراک بگذارد.

- یک نتیجه ی منفی همیشه به این معنی نیست که بیمار دچار بیماری ژنتیک مورد نظر نیست. با این که بیشتر موارد سندرم دراوه حامل جهش SCN1A هستند، برخی موارد با فنوتیپ سندرم دراوه و بدون این جهش گزارش شده است. بسیاری از بیماری های ژنتیک با ناهمگنی جایگاه ژنی (locus heterogeneity) مشخص می شوند، یعنی یک بیماری مشابه ممکن است علل ژنتیکی مختلفی داشته باشد. با نتیجه ی منفی یک آزمایش ژنتیک واحد، رد تشخیص یک بیماری ژنتیک مشکل است.

- یک واریانت نامشخص (VUS) یک نتیجه ی منفی نیست بلکه یک نتیجه ی نامشخص است و باید به همین ترتیب با آن برخورد شود: بالقوه بیماریزا یا خوش خیم. مشاوره با بیمار از نظر احتمال یافت شدن یک واریانت نامشخص پیش از انجام آزمایش، یک رویه ی منطقی است.برخی آزمایشگاه ها واریانت های نامشخص را گزارش می کنند، برخی دیگر آن ها را گزارش نمی کنند یا به طور گزینشی گزارش می کنند. هر یک از این روش ها خطرات بالقوه ی خود را دارد. پزشک هنگام درخواست آزمایش، باید از آزمایشگاه بخواهد تا به طور شفاف اعلام کند که نتایج نامشخص گزارش خواهد شد یا خیر. در صورت گزارش موارد نامشخص، باید در تفسیر آن ها از افراط و تفریط خودداری شود.

- تفسیر واریانت بر اساس اطلاعاتی صورت می گیرد که هنگام انجام آزمایش در دسترس است. با گذشت زمان، اطلاعات بیشتری به دست می آید و طبقه بندی، به ویژه در مورد واریانت های نامشخص، ممکن است تغییر کند. هنگام انتخاب یک آزمایشگاه، باید به سیاست های آن آزمایشگاه در زمینه ی فواصل مرور و طبقه بندی مجدد واریانت ها و نحوه ی اطلاع رسانی در صورت تغییر نتایج توجه شود.

- ممکن است سال ها طول بکشد تا داده های مربوط به سایر بیماران آماده شود و طبقه بندی بهتر یک واریانت نامشخص امکان پذیر شود. تا آن هنگام پزشکان یا بیماران علاقمند می توانند چند کار انجام دهند. این کارها شامل جستجوی بیشتر منابع، توجه به جزئیات بیشتر فنوتیپ بیمار (مثلاً با انجام تصویربرداری های دقیق تر)، آزمایش والدین و خویشاوندان، و همچنین جستجو به دنبال علل ژنتیکی یا غیرژنتیکی دیگر است. آزمایش والدین در برخی آزمایشگاه ها رایگان است.

- برای پزشکانی که با تفسیر نتایج آزمایش ژنتیک راحت نیستند، مشاوره با یک متخصص ژنتیک ایده ی خوبی است.

- یک منبع عالی برای یادگیری درباره ی تشخیص و درمان بیماری های ژنتیک، GeneReviews است.

منبع

اشتراک در 100 درجه اشتراک گذاری در FaceBook اشتراک گذاری در Twitter ارسال ایمیل به دوستان در Gmail اضافه کردن به Google Bookmarks اضافه کردن به Google Reader ارسال ایمیل به دوستان در یاهو
مطالب مرتبط
نظرات خوانندگان
farah
آقای دکتر همه این متن رو خودتون ترجمه کردید؟

پاسخ
بله