U prethodnom blogu objasnili smo što je analiza egzoma (WES – Whole Exome Sequencing) i zašto se koristi kao jedan od najvažnijih metoda moderne genetske dijagnostike. Danas idemo korak dalje i odgovaramo na česta pitanja pacijenata, roditelja i liječnika: Koja je razlika između analize egzoma (WES) i analize genoma (WGS – Whole Genome Sequencing)? Kada se koristi jedna, a kada druga metoda?
Što zapravo analiziramo: egzom vs. genom
Ljudski genom sastoji se od oko tri milijarde parova baza DNA, a samo 1–2 % tog genetskog materijala čine egzoni – dijelovi gena koji izravno kodiraju proteine. Upravo te regije analizira WES. Ostatak genoma, takozvane nekodirajuće regije, iako dugo zanemarivane, danas znamo da igraju ključnu ulogu u regulaciji gena i razvoju brojnih bolesti.
Za razliku od WES-a, WGS – analiza cijelog genoma – sekvencira sve: kodirajuće regije, introne, promotore, regulatorne elemente, mitohondrijsku DNA i sve ostale dijelove našeg genetskog zapisa. Na taj način, WGS pruža najširu i najdetaljniju moguću sliku našeg genoma.
Kliničke razlike između WES-a i WGS-a
WES se u kliničkoj praksi koristi kao prva linija genetske dijagnostike, osobito kod sumnje na rijetke nasljedne bolesti. Njegova snaga leži u činjenici da se većina poznatih patogenih varijanti nalazi upravo u egzonskim regijama, koje su temeljito istražene i dobro opisane u literaturi.
WGS, s druge strane, ide korak dalje. Osim što može otkriti iste one varijante koje vidi i WES, dodatno može detektirati mutacije u nekodirajućim regijama, varijacije broja kopija (CNV-ove), strukturne promjene, kao i mutacije koje se nalaze u mitohondrijskoj DNA – što je osobito važno kod određenih metaboličkih i neuroloških bolesti.
Jednostavno rečeno, ako WES traži poznate pogreške u genetskom kodu, WGS čita cijelu knjigu, uključujući bilješke na marginama.
Prednosti i ograničenja obje metode
Prednost WES-a je njegova ciljanost i efikasnost – analizira samo one dijelove DNA za koje znamo da najvjerojatnije sadrže genetske mutacije povezane s bolestima. Brža analiza, manja količina podataka i niži trošak čine WES odličnim izborom u situacijama kada postoji jasna klinička sumnja na monogensku bolest.
Međutim, njegova ograničenja postaju očita kada nalaz ne pokazuje mutaciju, a sumnja na genetsku osnovu bolesti i dalje ostaje. U takvim slučajevima, prelazak na WGS može donijeti odgovore koji su promakli WES-u. WGS je osobito koristan kod kompleksnih slučajeva, kod pacijenata s neuobičajenim kliničkim prezentacijama, te kod onih koji su već prošli druge oblike testiranja bez dijagnoze.
Kada se preporučuje WES, a kada WGS?
WES se najčešće preporučuje:
- kada postoji sumnja na rijetku, nasljednu bolest
- kada su u pitanju djeca s razvojnim poremećajima
- ako se traži brža i ekonomičnija genetska analiza
- u obiteljima gdje su mutacije već otkrivene u poznatim genima
WGS se razmatra:
- kada WES nije dao dijagnozu, a sumnja na genetsku bolest ostaje
- kada pacijent ima nespecifičnu kliničku sliku (fenotip) ili kombinaciju simptoma
- kada se želi istražiti cijeli genetski profil pacijenta, uključujući i još nepoznate mehanizme
Važno je naglasiti da WGS nije zamjena za WES, već njegov logični nastavak – posebno kada su iscrpljene druge dijagnostičke mogućnosti.
Prava analiza u pravo vrijeme
Odabir između WES-a i WGS-a ne treba promatrati kao pitanje „ili–ili“, već kao pitanje što je najprimjerenije za konkretnu kliničku situaciju. Iako WGS nudi širu sliku, WES ostaje visoko učinkovit, posebno u situacijama gdje postoji jasan klinički smjer.
Izvor:
- Manickam, K., McClain, M. R., Demmer, L. A., Biswas, S., Kearney, H. M., Malinowski, J., Rehder, C. W., Anderson, C. M., Campbell, I. M., Care, M., Ceyhan-Birsoy, O., Das, S., Eldomery, M. K., Izquierdo, L. E., Klee, E. W., Koenig, M. K., Krock, B. L., Levy, H. P., Martinez-Agosto, J. A., … Rehm, H. L. (2021). Exome and genome sequencing for pediatric patients with congenital anomalies or intellectual disability: An evidence-based clinical guideline of the ACMG. Genetics in Medicine, 23(11), 2029–2037. https://doi.org/10.1038/s41436-021-01242-6
- Nurchis, M. C., Altamura, G., Riccardi, M. T., Radio, F. C., Chillemi, G., Bertini, E. S., … Damiani, G. (2023). Whole genome sequencing diagnostic yield for paediatric patients with suspected genetic disorders: Systematic review, meta‑analysis, and GRADE assessment. Archives of Public Health, 81, Article 93. https://doi.org/10.1186/s13690-023-01112-4