Testy. Ewa Bartnik Instytut Genetyki i Biotechnologii, Wydział Biologii UW i IBB PAN

Transkrypt

1 Testy Ewa Bartnik Instytut Genetyki i Biotechnologii, Wydział Biologii UW i IBB PAN

2 Test Genetyczny? Analiza ludzkiego DNA, RNA, chromosomów, białek lub metabolitów w celu wykrycia zaburzeń związanych z chorobą dziedziczną

3 Informacja jest, ale bez genetyki nie da się jej zrozumieć ile genów związanych ze schizofrenią? OMIM - Online Mendelian Inheritance in Man Welcome to OMIM, Online Mendelian Inheritance in Man. OMIM is a comprehensive, authoritative, and timely compendium of human genes and genetic phenotypes. The full-text, referenced overviews in OMIM contain information on all known mendelian disorders and over 12,000 genes. OMIM focuses on the relationship between phenotype and genotype. It is updated daily, and the entries contain copious links to other genetics resources. : # SCHIZOPHRENIA; SCZD Gene map locus 1p36.2, 15q15, 14q32.3, 13q34, 13q32, 13q14-q21, 12q24, 11q14-q21, 11p14- p13, 10q22.3, 8p21, 6q13-q26, 1p36.3, 6p22.3, 6p23, 5q23-q35, 3q13.3, 3p25, 1q42.1, 1q42.1, 22q12.3, 22q12.3, 22q11.2, 22q11, 1q32.1, 11p36.2, 15q15, 14q32.3, 13q34, 13q32, 13q14-q21, 12q24, 11q14-q21, 11p14-p13, 10q22.3, 8p21, 6q13-q26, 1p36.3, 6p22.3, 6p23, 5q23-q35, 3q13.3, 3p25, 1q42.1, 1q42.1, 22q12.3, 22q12.3, 22q11.2, 22q11, 1q32.1,

4 Przed DNA testowano fenotypy i/lub metabolity a także oglądano chromosomy. 1. Słony pot/skóra -mukowiscydoza 2. Czarny mocz - alkaptonuria 3. Zielony pierścień wokół źrenicy nagromadzanie miedzi, choroba Wilsona 4. Test wysokiego poziomu fenyloalaniny w krwi 5. Chromosomy zespół Downa, trisomie chr. 13 i 18; XO, XXY)

5 Test cytogenetyczny zespół Downa dwa trzy Images from:

6 Typy testów 1. Diagnostyczne 2. Predykcyjne 3. Nosicielstwo 4. Prenatalne 5. Preimplantacyjne 6. Skrining noworodków

7 Choroba Huntingtona n Ruchy n Psychiatryczne zaburzenia n Zaburzenia poznawcze

8 HD n Różny początek; średnio ok. 40 lat n Forma młodzieńcza <21 lat 5-10% n Późny początek >60 lat 10%

9 Gen huntingtyny powtórzenia CAGCAGCAGCAGCAGCAGCAGCAGCAGCAGCAGCAGCAGCAGCAGCAG Unaffected Mutable Unaffected Reduced Penetrance Affected Repeat may be unstable when larger than 26 repeats

10 Diagnostyczne Służy potwierdzeniu diagnozy u osoby z objawami choroby Czasem tylko wiedza, jeśli choroby nie można leczyć; Wykrycie mutacji u osoby może mieć konsekwencje dla całej rodziny

11 Testy Genetyczne? Diagnostyczne = choroba Huntingtona Przedobjawowe? Prenatalne

12 Choroby dla których istnieje terapia/ nie istnieje terapia: diagnoza zawsze ma sens u chorego Choroba Huntingtona Rak piersi

13 Testy predykcyjne Osoby bez objawów, ale obciążający wywiad rodzinny Dwa typy Przedobjawowe rozwój choroby jest pewny jeśli jest obecna mutacja (HD) Predyspozycji rozwój choroby jest możliwy (różne prawdopodobieństwa) (rak piersi, TP53, HNPCC) Parę problemów: nieletni HD, rak piersi, rak tarczycy może wpływać na wiele rzeczy może być bardzo trudne do zniesienia (psycholog itp.)

14 Badanie nosicielstwa Choroby o recesywnym sposobie dziedziczenia 1 mutacja nie daje efektu ale może być przekazywana potomstwu Proponuje się osobom, z rodzin w których wystąpiła taka choroba Jeśli testuje się oboje przyszłych rodziców można określić ryzyko urodzenia chorego dziecka (lub jeśli badana osoba nie jest nosicielem wykluczyć) WYMAGA PORADNICTWA GENETYCZNEGO BY WYNIK BYŁ ZROZUMIANY

15 Prenatalne Kobiety powyżej pewnego wieku (na ogół 35 lat); osoby z rodzin z obciążonym wywiadem; czasem po badaniu przesiewowym (genetyczne USG, testy potrójne itp.) Płyn owodniowy lub kosmki

16 Preimplantacyjne 1-2 blastomery

17 Badania przesiewowe noworodków Wczesne wykrywanie potencjalnych problemów Kropla krwi z pięty niemowlaka Rodzice informowani tylko przy wyniku dodatnim Dodatni wynik nie przesądza, że dziecko chore; wymagane dalsze testy Od kilku do kilkudziesięciu chorób

18 Testy teraz i w przyszłości Cały genom incidental findings Dorosłego Noworodka Płodu 1 blastomeru przy IVF Wyniki ciekawy przykład dla superstulatków

19 Koszt sekwencjonowania DNA Maxim-Gilbert(chemical) Sanger (dideoxy) FLX G - Illumina ABI-SOLiD Heliscope Comp. Genom Automated Fluorescent sequencer (dideoxy) Pyrosequencing (SBS) Sequencing by Synthesis (SBS) Sequencing by LigaYon (SBL) PacBio $10M genome x-prize 100 human genomes in <=10 days % accurate with 98% coverage $10K/genome 19 Modified from UBS 2007

20 Medycyna personalizowana Więcej zastosowań technologii Cel zindywidualizowane podejście Dobrać terapię do choroby Nature 24 kwietnia 2014 tylko około 60 wariantów głównie u małych dzieci stosowanych w praktyce *Kathyrn Phillips, UCSF

21 Przykład bardzo dobry Fenyloketonuria Niemowlęta na całym świecie Wczesne wykrycie i dieta chronią przed niepełnosprawnością umysłową

22 DaKo HercepTest HercepYn targets cancer cells overexpressing Her2 Salmon et. al. NEJM 2001, 344:783 25% of breast cancers overexpress Her2 Her2 overexpression in breast tumors idenyfied (NIH) in 1986 First any-body therapy approved by FDA for cancer in 1998

23

24 Czułość i specyficzność Czułość (sensitivity) jaka część chorych wychodzi jako chorzy w teście Specyficzność jaka część zdrowych wychodzi jako zdrowi w teście Jeśli jedno i drugie 99% powinno być bosko. Ale jak jest naprawdę zależy od CZĘSTOŚCI CHOROBY

25 Positive predictive value dodatnia wartość predykcyjna - prawdopodobieństwo, że ktoś jest chory jeśli test jest dodatni Negative predictive value ujemna wartość predykcyjna prawdopodobieństwo, że ktoś jest zdrowy jeśli test jest ujemny

26 TEST na AIDS US częstość 1%, czułość i spec. Po 99%; badamy Wynik + Wynik - Liczba osób Naprawdę chory Naprawdę zdrowy Razem 198 pred 99/

27 Dla lupus (toczeń rumieniowaty) przy częstości 33/ Czułość 94% Specyficzność 97% Pozytywna wartość predykcyjna 1% Negatywna 99,99%

28 DEFINICJA BADAŃ PRZESIEWOWYCh PRZYPUSZCZALNE WYKRYCIE choroby za pomocą testów, badania czy innych procedur, które można stosować SZYBKO by oddzielić (przypuszczalnie) chorych od (przypuszczalnie) zdrowych Co potrzebne: choroba/zaburzenie/itp test populacja *Commission on Chronic Illness, 195

29 Co Badać -Choroba/zaburzenie powinno być istotne Wysoka częstość Poważne -Możliwe wczesne wykrywanie u osób bezobjawowych -Wczesne wykrycie może wpłynąć na przebieg choroby (dyskusje o CFTR - mukowiscydoza)

30 Parametry testu - Czułość: Idealnie 100% - ile procent przypadków osób chorych jest wykrywanych -Specyficzność: Idealnie 100% -- czy test wyklucza osoby zdrowe

31

32 Specificity Putting it all together DISEASE NO DISEASE TEST + TEST - TRUE POSITIVE (TP) Sensitivity Positive Predictive Value a c FALSE NEGATIVE (FN) FALSE POSITIVE (FP) b d TRUE NEGATIVE (TN) Negative Predictive Value

33 Practice

34 The serum test screens pregnant women for babies with Down s syndrome. The test is a very good one, but not perfect. Roughly 1% of babies have Down s syndrome. If the baby has Down s syndrome, there is a 90% chance that the result will be positive. If the baby is unaffected, there is still a 1% chance that the result will be positive. A pregnant woman has been tested and the result is positive. What is the chance her baby actually has Down s syndrome?! Answer: 47.4% Answered incorrectly by 20/21 OBs, 22/22 midwives, 21/22 pregnant women, and 17/20 companions