Testarea genetică, avantaje și limitări

Testarea genetică a devenit o investigaţie medicală tot mai utilizată, având indicaţii dintre cele mai variate, de la identificarea riscului de a dezvolta anumite boli până la stabilirea celei mai bune conduite terapeutice în unele patologii precum cancerele. Mai nou, nutrigenetica favorizează alegerea dietei şi a stilului de viaţă în funcţie de profilul genetic individual. Avantajele testării genetice sunt aşadar incontestabile, însă există în continuare o serie de limitări şi provocări.

Testarea genetică: analiza ADN-ului

Testarea genetică presupune analiza ADN-ului, a cromozomilor, dar şi a proteinelor sau a anumitor metaboliți pentru detectarea de genotipuri, mutaţii, fenotipuri sau cariotipuri ereditare legate de o boală, în scopuri clinice [1].

Acest tip de testare a fost practicat la un anumit nivel cel puţin de la începutul anilor 1900, după cum notează A. Krause, specialist în genetică umană în cadrul Universităţii Witwatersrand, Johannesburg. La mijlocul deceniului al optulea, numărul testelor genetice pentru analizarea ADN-ului era în creştere vizibilă, însă predominau testările care priveau o singură genă ori secţiuni ale unei singure gene [1].

Secvențierea genomului uman

Totodată, timp de mai multă vreme, testarea genetică a fost considerată un mijloc marginal, de ultimă intenție diagnostică, fiind solicitată după ce toate celelalte mijloace au fost epuizate [2]. Pe parcurs, ca urmare a aprofundării importanţei informaţiilor aduse de gene, numărul şi tipologia testelor genetice au cunoscut o dezvoltare de anvergură.

Un moment-cheie în evoluţia testării genetice l-a constituit secvenţierea genomului uman, încununarea unui proiect internaţional la care s-a lucrat timp de 13 ani. Această realizare ştiinţifică colosală a facilitat o platformă tehnologică solidă pentru studierea genelor asociate cu anumite maladii. Un alt pas notabil l-a reprezentat introducerea noilor tehnici de secvenţiere (NGS), care au oferit multiple avantaje precum reducerea rapidă a costurilor, niveluri de rezoluție mult mai mari, sporirea disponibilității și a sferei de testare genetică, în special pentru tulburările cu o singură genă [1]. Odată cu reducerea costurilor și apariția noilor metode, există posibilitatea de secvențiere a întregului exom sau genom, lăsând pe loc secund testarea țintită a unor gene considerate de clinician a se corela cu patologia și fenotipul bolii pacientului [2].

Astfel, testarea genomică a completat testarea genică în sensul posibilităţii studierii tuturor genelor unei persoane, cât şi a interacțiunilor genelor respective între ele și cu mediul persoanei. Această disciplină inovativă, genomica, deschide drumul pentru noi terapii în cazul unor boli complexe, precum și pentru noi metode de diagnostic [3].

Utilitatea testelor genetice

Într-o analiză pe tema evoluţiei tehnicilor din acest domeniu, Krause notează că testarea prin analiza ADN-ului oferă avantaje superioare testării altor metaboliți, deoarece ADN-ul rămâne neschimbat de la concepție până la moarte și este, în mod tipic, aceleași în toate țesuturile. „Este posibil ca unii metaboliți să fie măsurabili numai când o boală se manifestă, în schimb, analizarea ADN-ului poate fi efectuată definitiv o singură dată și în orice etapă a vieții, oferind aceleași rezultate”, apreciază Krause [1].

Valoarea testării genetice devine evidentă dacă ţinem cont de faptul că peste 10.000 de boli sunt determinate sau condiţionate genetic, afectând 5-8% dintre nou-născuţi, conform lui M. Covic et al. Acestea au o mare diversitate şi se regăsesc în aproape toate specialităţile medicale [4]. Printre bolile moștenite cele mai cunoscute se numără fibroza chistică, boala Huntington, hemofilia, siclemia, distrofia musculară Duchenne, sindromul Marfan sau neuropatia optică ereditară Leber.

Testarea genetică prenatală

Alături de aceste boli care implică mutaţii transmise de la predecesori, o arie de interes din punct de vedere al zestrei genetice o constituie bolile multifactoriale şi plurigenice. Deşi acestea sunt influenţate de anumiţi factori ambientali, care „declanşează, accelerează sau exacerbează procesul patologic”, au totuşi o componentă genetică ce nu poate fi neglijată. În această sferă intră boli comune ale adultului precum cele cardiace, diabetul, unele cancere, hipertensiunea arterială, astmul bronşic, obezitatea, însă şi boli degenerative ca Alzheimer sau Parkinson, unele psihoze etc. [4].

5 afecțiuni nebănuite pe care le puteți moșteni

Pe de altă parte, testarea genetică prenatală, ca şi alte metode de screening prenatal, este de o importanţă maximă pentru evaluarea stării de sănătate a embrionului sau a fetusului, mai ales în cazul grupelor de risc (gravide cu vârsta peste 35 de ani, gravide purtătoare ale unor mutaţii genetice sau membre ale unei familii cu istoric de mutaţii genetice, gravide la care alte investigaţii din timpul sarcinii au indicat posibile afecţiuni genetice ale embrionului etc.). Testarea genetică prenatală, care beneficiază acum şi de metode neinvazive, ajută la depistarea unor anormalii severe şi le permite viitorilor părinţi să ia decizii în cunoştinţă de cauză.

Indicații de bază

În momentul de faţă, printre principalele indicaţii ale testării genetice se înscriu: confirmarea sau infirmarea unui diagnostic cunoscut sau suspectat de tulburare genetică la un pacient simptomatic (testele genetice de diagnostic); identificarea riscului de a dezvolta o afecțiune pe parcursul vieţii la persoanele asimptomatice (testele genetice predictive sau presimptomatice); identificarea persoanelor purtătoare ale unor mutaţii autozomale sau recesive, care sunt expuse riscului de a avea copii cu o tulburare genetică (testele genetice carrier sau pentru purtători); evaluarea stării de sănătate a unui făt sau a unui embrion (testele genetice prenatale şi testele pentru diagnosticul genetic de pre-implantare); identificarea imediat după naştere a unor mutaţii genetice ce pot declanşa diverse boli (de exemplu, fenilcetonuria sau hipotiroidismul congenital) pentru tratarea sau profilaxia lor înainte de declanşarea simptomelor sau agravarea acestora (screeningul genetic al nou-născuţilor) [5].

O categorie distinctă de testare genetică o constituie testele de farmacogenetică şi farmacogenomică. Acestea direcţionează alegerea tratamentului potrivit fiecărui pacient prin determinarea variaţiilor sale genetice care îi influenţează răspunsul la anumite medicamente şi toleranţa la anumite doze. Cu alte cuvinte, devine posibilă personalizarea medicaţiei, cu două beneficii majore: predicţia riscului de reacţii adverse la un medicament şi dezvoltarea profilurilor farmacogenetice, pentru ajustarea dozei medicamentoase în sensul realizării unei eficienţe maxime [4].

Cu toate că nu vizează probleme medicale, testele genetice cu scopuri juridice prezintă o importanţă deosebită şi se înscriu printre cele mai solicitate. Astfel de teste nu sunt utilizate pentru a detecta mutații genice asociate cu starea de boală, ci ajută la identificarea unor persoane în situaţii cruciale (victime ale unei crime sau catastrofe, suspecţi ai unor infracţiuni, indivizi pentru care se impune stabilirea relaţiei de rudenie cu alte persoane (de exemplu, testele de paternitate) [5].

Testele de nutrigenetică și nutrigenomică

Conform unor curente mai noi, profilul genetic individual ar influența şi răspunsul organismului la diferiţi nutrienţi din alimentaţie, aspect studiat de nutrigenetică. În acelaşi timp, efectele componentelor bioactive din alimente asupra expresiei genice sunt analizate de către nutrigenomică. Alături de epigenomica nutriţională (care urmăreşte analizarea modificărilor epigenetice în contextul nutriţiei), cele două noi discipline alcătuiesc genomica nutriţională [6]. Odată cu conturarea acestor discipline, au fost concepute teste care vizează corelarea profilului genetic al unei persoane cu o dietă personalizată şi un stil de viaţă adecvat specificităţii genetice. Astfel de teste au fost dezvoltate în special pentru persoanele care au intoleranţe alimentare, dar şi pentru cele care se confruntă cu excesul de greutate.

Academia de Nutriţie şi Dietetică din SUA atrăgea însă atenţia, în urmă cu câţiva ani, că utilizarea testelor nutrigenetice pentru oferirea de sfaturi legate de dietă trebuie să aibă loc cu precauţie. Această abordare în practica de rutină ar putea fi prematură. „Nutriționiștii dieteticieni au nevoie de competențe de bază în domeniul geneticii, ca fundament pentru înțelegerea genomicii nutriționale, iar aceste competențe necesită cunoștințe și abilități avansate”, sublinia instituţia citată [6].

Testarea genetică în prevenirea și tratarea cancerului

Testarea genetică a devenit un aliat şi în lupta împotriva cancerelor, pe de-o parte, prin intermediul testelor predictive iar, pe de alta, prin sprijinul oferit în selecţia şi dezvoltarea unor terapii care ţintesc specific celulele tumorale.

Chiar dacă această boală nu este într-o proporţie mare una cu origine pur genetică, testele genetice pot furniza informaţii utile privind riscul crescut al unei persoane de a dezvolta o formă de cancer ereditar sau familial pe parcursul vieţii. Cele mai cunoscute gene implicate în declanşarea cancerului ereditar sunt BRCA1 şi BRCA2, ale căror mutaţii induc un risc de a dezvolta cancer de sân de circa 60-80% până la vârsta de 70 de ani [4]. Purtătorii unei astfel de mutații prezintă un risc crescut şi pentru alte tipuri de cancere: ovarian, de prostată, pancreatic.

Altă genă responsabilă pentru asemenea sindroame este APC, din polipoza adenomatoasă familială, care predispune la cancere colorectale, dar şi la alte malignităţi precum tumori duodenale şi gastrice, tumori ale cavităţii bucale, osteoame şi tumori desmoide, meduloblastoame şi glioblastoame etc. Genele MSH2, MLH1, MSH6, PMS2, EPCAM, specifice sindromului Lynch, sunt la originea celei mai frecvente predispoziţii genetice a cancerului de colon. Mutaţiile din Sindromul Lynch presupun un risc de 80% pentru cancerul colorectal până la vârsta de 70 de ani şi de 60% pentru cancerul endometrial la femei, dar şi predispoziţie pentru dezvoltarea altor cancere: gastric, ovarian, de intestin subţire, tract biliar, urinar etc. [4].

În cazul anumitor sindroame, testele genetice joacă un rol esenţial în depistarea precoce a malignităţilor şi în managementul optim al bolii. Adiţional, teste genetice inovative precum detectarea ADN-ului celulelor canceroase în sânge (aşa-numita biopsie lichidă) completează investigaţiile de diagnosticare precoce a neoplasmelor.

Înțelegerea mecanismleor oncogenezei

În paralel, genetica contribuie tot mai consistent la înţelegerea mecanismelor oncogenezei şi la dezvoltarea de tratamente ţintite. Progresele din acest domeniu au condus la conceperea de teste care detectează mutaţii sau biomarkeri asociaţi cu anumite tumori solide. Identificarea profilului genetic al tipului de cancer de care suferă un pacient ghidează alegerea terapiei celei mai potrivite în cazul său. Mutaţia identificată poate direcţiona tratamentul spre o terapie deja existentă sau către un studiu clinic cu un preparat care are potenţialul de a trata acel tip de cancer. Astfel de teste, destinate mai ales cancerelor avansate, au început să fie incluse în programe speciale naţionale. Pe de altă parte, pentru cancerele rare, lipsite de tratament specific, se tinde spre practica secvenţierii genomului, care poate indica mutaţii corespunzătoare unei terapii aprobate deja pentru alte forme de cancer.

Testele genetice „pentru acasă”

În 2010, anunţul unei companii privind distribuirea de kituri de testare genetică în drogheriile din SUA atrăgea o multitudine de reacţii pro şi contra. Era vorba despre teste care puteau fi folosite de orice persoană în propria locuinţă, în scopul obţinerii unei probe pentru determinarea predispoziţiei genetice faţă de anumite boli precum Alzheimer, diabet, cancer de sân şi alte afecţiuni importante. Proba ADN recoltată acasă era trimisă ulterior companiei pentru analizarea şi interpretarea rezultatelor. Astfel de kituri, devenite foarte populare, au fost încadrate între timp ca „Direct-to-Consumer (DTC) Genetic Tests”. Acest tip de genetică recreaţională prezintă dezavantajul major al unor rezultate incomplete şi adesea înşelătoare, spre deosebire de testele realizate în condiţii standard.

Potrivit companiei de consultanţă genetică Grey Genetics, deşi testele genetice la domiciliu sunt atractive, relativ ieftine și pot determina chiar unele schimbări pozitive ale stilului de viață, nu pot fi considerate teste de diagnostic și nu ar trebui utilizate pentru a lua decizii medicale. „Adesea, testele genetice efectuate de companiile care oferă testarea genetică la domiciliu sunt destul de limitate, aspect care stă la baza accesibilităţii lor”, consideră specialiştii Grey Genetics.

Metode inovative de testare genetică

Tehnicile de testare genetică au evoluat semnificativ în ultimele decenii, astfel încât de la analizarea unei singure gene s-a ajuns la teste complexe care analizează multiple gene, exomul (secvenţele codificatoare ale genomului) sau întregul genom uman [8].

Tehnici precum microarray sau secvenţierea au crescut semnificativ capacitatea de analizare a materialului genetic şi rata de detecție a anomaliilor genetice. La ora actuală, platforma microarray pentru cariotipul molecular este considerată standardul de aur pentru detectarea anomaliilor cromozomiale [1]. Aceasta permite identificarea chiar şi a dezechilibrelor cromozomiale foarte reduse. Secvenţierea întregului exom (WES – Whole Exome Sequencing) şi secvenţierea întregului genom (WGS – Whole Genome Sequencing) sunt, de departe, cele mai promiţătoare metode de investigaţie genetică. Relevanţa WES este dată de faptul că exomul reprezintă componenta genomului cu cele mai sugestive mutaţii care dau fenotipuri clinice [7]. Spre deosebire de WES, care permite analizarea a numai 1-1,5% din genomul uman, WGS oferă a privire de ansamblu a întregului genom, crescând, în multe cazuri, probabilitatea de diagnosticare.

Rolul consultului genetice

Pentru a-şi atinge scopul, testele genetice trebuie alese şi interpretate în contextul consultului genetic şi al sfatului genetic. Potrivit lui Covic et al., consultul genetic este un act medical specializat şi complex. Explorările genetice sunt recomandate, după caz, în funcţie de anamneza personală şi familială a pacientului, examenul fizic şi clinic, explorările paraclinice etc. În final, „sfatul genetic are rolul de a informa pacientul asupra consecinţelor bolii, probabilităţii apariţiei sau transmiterii acesteia în familie, cât şi asupra căilor prin care aceasta poate fi prevenită sau ameliorată” [4].

Limitări

În pofida evoluţiei spectaculoase a geneticii şi a genomicii, se menţin în actualitate numeroase provocări, inclusiv de ordin tehnic, interpretativ și etic. Unele mutaţii rămân neidentificate ori sunt dificil de decriptat. Există situaţii în care, deşi simptomele pacientului sunt sugestive pentru un anumit sindrom, testul genetic este negativ. Cauzele acestui rezultat contradictoriu pot fi multiple, iar testul negativ nu exclude neapărat boala genetică [1].

O altă limitare o reprezintă așa-numitele VUS (variants of unknown significance), adică variaţiile genetice cu semnificație patologică neclară. „VUS sunt extrem de frustrante pentru medici și pacienți deopotrivă, deoarece nu ajută la diagnostic sau la managementul bolii, dar pot provoca anxietate enormă și testări în aval, fără a aduce clarificări”, explică Krause.

Pe de altă parte, confirmarea unui diagnostic pentru o afecţiune genetică nu garantează existenţa unui tratament pentru ameliorarea acesteia. La rândul lor, testele predictive sau presimptomatice nu oferă certitudini privind dezvoltarea bolii în viitor ori gradul său de severitate.

Aceste incertitudini şi limitări pot genera implicaţii emoţionale notabile în cazul unor pacienţi care şi-ar dori mai multe răspunsuri. Astfel, în timp ce pentru o parte a pacienţilor rezultatele testelor genetice aduc un sentiment de liniştire sau de speranţă, pentru o altă parte, acestea atrag sentimente de teamă, anxietate, vinovăţie, furie, discriminare etc. De aceea, în toate etapele procesului de testare genetică, susţinerea psihologică a pacienţilor este crucială [4].

Perspective

Într-o analiză pe tema dezvoltării investigaţiilor genetice în perioada 2014-2017, Phillips et. al identificau circa 75.000 de teste disponibile pe piaţă, în rândul cărora predominau testele prenatale (cu un cuantum între 33 şi 43% din sumele alocate testării genetice) şi cele de depistare a riscului de cancer ereditar (cu o pondere de circa 30%). Atât numărul de teste disponibile, cât şi ponderea sumelor cheltuite în acest scop indicau o creştere accelerată şi un interes deosebit al oamenilor faţă de testarea genetică.

Totuşi, dincolo de această evoluţie spectaculoasă, rămân primordiale cel puţin două aspecte şi anume: alegerea testelor adecvate fiecărui pacient şi interpretarea optimă a informaţiilor oferite de acestea. Selecţia testelor trebuie să răspundă nevoilor pacientului, să nu aibă un grad de complexitate mai mare decât este necesar şi să permită optimizarea rezultatelor, prin diminuarea informaţiilor greu de interpretat sau a celor nesolicitate de pacient [1]. În ceea ce priveşte interpretarea rezultatelor, Krause apreciază că, în prezent, ne aflăm într-o etapă în care capacitățile tehnologice depășesc cunoștințele și posibilităţile noastre interpretative.

Testările genetică şi genomică vor continua să contribuie la îmbunătățirea medicinei de precizie şi în următorii ani, cu condiţia ca gradul de înțelegere al bolilor genetice să crească, concomitent cu capacitatea geneticienilor de a gestiona și de a interpreta datele obţinute.

Referințe bibliografice:

Krause – New genetic testing technologies: Advantages and limitations, S Afr Med J 2019;109(4):207-209;
M. Fotea – Rolul noilor tehnici de secvențiere, Viaţa Medicală, 22 aprilie 2016; www.viata-medicala.ro;
National Human Genome Research Institute – What are genetics and genomics; www.genome.gov;
Covic, D. Ştefănescu, I. Sandovici – Principii de genetică medicală, Editura Polirom, 2004;
Genetics Home Reference – What are the types of genetic tests?; www.ghr.nlm.nih.gov;
M. Camp, E. Trujillo – Position of the Academy of Nutrition and Dietetics: Nutritional Genomics, February 2014; www.jandonline.org;
ACMG – Policy Statement Points to Consider in the Clinical Application of Genomic Sequencing; www.acmg.net;
A. Phillips et al. – Genetic Test Availability And Spending: Where Are We Now? Where Are We Going?; Health Aff (Millwood). 2018 May; 37(5): 710–716.