NHS’de tüm genom diziliminin kullanılmasına öncülük eden bir araştırma programı, yüzlerce hastayı teşhis etmiştir ve hastalığın yeni genetik nedenlerini keşfetmiştir. Tüm genom dizilemesi, hükümetin NHS’de rutin genetik teşhis testlerini tanıtmayı amaçlayan bir hizmet olan 100.000 Genomes Projesi tarafından kullanılan teknolojidir. Genomics England ile birlikte Ulusal Sağlık Araştırmaları BioResource Enstitüsü’ndeki araştırmacılar tarafından yürütülen bu çalışma, çok sayıda bireyin tüm genomlarının standart bir şekilde sıralanmasının nadir görülen hastaların tanı ve tedavisini iyileştirebileceğini göstermektedir.
Araştırmacılar, beyin, gözler, kan veya bağışıklık sistemi gibi farklı dokuları etkileyen benzer semptomlara sahip hasta gruplarının genomlarını incelemişlerdir. Erken görme kaybı olan bir grup hastada bireylerin % 60’ı için genetik tanı koymuşlardır. Sonuçları Nature dergisinde iki makalede yayımlanan program, klinik genomikte dünyada bir ilk olan entegre bir sağlık sistemi içinde nadir hastalıkları olan hastalara tanı amaçlı bir test olarak tüm genom dizilimi sunmuştur. Genetik araştırmanın NHS teşhis sistemleriyle entegrasyonu, hastanın teşhis alma olasılığını ve teşhisin aylar yerine haftalar içinde yapılma olasılığını arttırmaktadır.
Her yıl yaklaşık 40.000 çocuk sadece İngiltere’de nadir görülen kalıtsal bir hastalıkla doğmaktadır. Ne yazık ki, teşhis edilmesi ortalama iki yıldan fazla sürmektedir. Bu odyssey’i hastalar ve ebeveynler için kısaltmanın hayati önem taşıdığı düşünülmektedir. Bu araştırma, daha fazla NHS hastası için daha hızlı ve daha iyi genetik tanının mümkün olacağını göstermektedir. Esas olarak Ulusal Sağlık Araştırmaları Enstitüsü tarafından finanse edilen çalışmada, nadir görülen hastalıkları olan yaklaşık 10.000 NHS hastasının tüm genomları sıralanmış ve durumlarının genetik nedenleri araştırılmıştır. Daha önce, tamamen yeni genetik hastalıklara neden olan genetik farklılıkların yanı sıra, bilinen nadir hastalıklara neden olan gözlemlenmemiş genetik farklılıklar tanımlanmıştır. Ekip, çoğu daha önce bilinmeyen hastaların genomlarında 172 milyondan fazla genetik farklılık tespit etmiştir. Bu genetik farklılıkların çoğunun insan sağlığı üzerinde hiçbir etkisi olmamıştır, bu nedenle araştırmacılar hastalığa neden olan farklılıkları bulmak adeta samanlıkta iğne aramak kadar zordur, bu yüzden yeni istatistiksel yöntemler ve güçlü süper bilgisayarlar kullanılmaktadır.
Nature’da bağımsız bir makale olarak yayınlanan programdan bir çalışmada, araştırmacılar 886 hastayı birincil immün yetmezliği olan ve bağışıklık sisteminin mikroplarla enfeksiyonlarla savaşma yeteneğini etkileyen bir durum incelenmiş ve dört yeni ilişkili geni tanımlamışlardır. Londra’daki UCL Great Ormond Street Çocuk Sağlığı Enstitüsü’nden (ICH) Profesör Adrian Thrasher Kalıtımsal bağışıklık bozukluğu olan hastalar için en iyi tedaviyi ve en uygun bakımı sağlamak kesinlikle kesin bir moleküler tanıya bağlı olduğunu bildirmiştir. 
Çalışmaları, bu bağlamda tüm genom dizilemesinin değerini ortaya koymaktadır ve bazıları zaten hasta bakımını iyileştirmiş olan bir dizi yeni teşhis aracı sunmaktadır. Ekip, proje için özel olarak geliştirilen yeni bir analiz yöntemi kullanarak, nadir genetik farklılıkların istatistiksel olarak nadir görülen hastalıkların nedeni olduğu 95 geni tanımlamıştır. Bu genlerin en az 79’undaki genetik farklılıkların kesin olarak hastalığa neden olduğu gösterilmiştir.
Her bir hastanın genomunu oluşturan 3,2 milyar DNA harfinin neredeyse tamamında nadir genetik farklılıklar aranmıştır. Bu, genellikle genetik farklılıkların hastalığa neden olabileceği düşünülen harflerin küçük bir kısmını inceleyen mevcut klinik genomik testlerle çelişmektedir. Araştırmacılar, genomun tamamını araştırarak, genomun anahtarları ve dimmerlerini, binlerce genin aktivitesini kontrol eden DNA’daki düzenleyici elementleri keşfedebilmişlerdir. Ekip, genin kendisini bozmak yerine, bu anahtarlar ve dimmerlerdeki nadir farklılıkların, genin doğru yoğunlukta açılıp açılmayacağını etkilediğini göstermişlerdir. Dünya çapında sağlık hizmetleri tarafından halihazırda kullanılan klinik genomik testleri ile nadir hastalıklara neden olan düzenleyici elemanlardaki genetik değişikliklerin tanımlanması mümkün değildir. Sadece genetik kodun tamamı her hasta için analiz edilirse mümkündür. Nadir hastalıklı hastaların tüm genomlarının bir sağlık sistemi içinde rutin olarak sıralanmasının, hastalara önceki parça yaklaşımından daha hızlı ve hassas bir teşhis hizmeti sağladığını ve aynı zamanda hala hastaların gelecekteki yararları için genetik araştırmayı geliştirdiğini göstermişlerdir.
İngiltere’de ve yurtdışında yüzlerce doktor ve araştırmacının katkıları sayesinde, çok nadir görülen hastalıkların nedenlerini belirlemek için yeterli sayıda hasta üzerinde çalışabilmişlerdir. Her ne kadar bireysel nadir hastalıklar nüfusun çok küçük bir kısmını etkilese de, binlerce nadir hastalık bulunmaktadır ve Birleşik Krallık’ta üç milyondan fazla insanı etkilemektedir. Bu zorluğun üstesinden gelmek için NIHR BioResource, nadir hastalıkları olan hastaların bakımına odaklanan 57 NHS hastanesinden oluşan bir ağ oluşturmuştur. Bu hastanelerde çalışan yaklaşık 1000 doktor ve hemşire, hastalarından ve bazı durumlarda etkilenen çocukların ebeveynlerinden NIHR BioResource’a katılmalarını isteyerek projeyi mümkün kılmıştır.
Sağlık Bakanlığı Bilim, Araştırma ve Kanıt Direktörü Dr Louise Wood, NIHR BioResource Project’i kurarken, NHS ve daha uzak bölgelerdeki hastalar için teşhis ve tedaviyi iyileştirmek için kararlı bir çaba harcamışlardır. Sosyal Bakım ve Baş Tıbbi Memur Profesör Chris Whitty ile birlikte Ulusal Sağlık Araştırmaları Enstitüsü’nün genel sorumluluğu bulunmaktadır. Bu bilimsel rapordaki NIHR tarafından finanse edilen araştırmacılar, bilimi sunabilme ve NHS genelinde klinik uygulamaya dönüştürme sağlamaya çalıştıkları ilk tartışmaların bir parçası olmuştur. Bu araştırma hastaların, ailelerinin ve sağlık hizmetlerinin hepsi uygun ortamlarda klinik bakımın ön saflarına genomik dizilim yerleştirmekten yararlanmaktadır. NHS tarafından Genomics İngiltere ve İngiltere genelindeki akademik araştırmacılar ile ortaklaşa yürütülen öncü çalışmalar, bazı hastaların neden bu kadar ciddi bir form yaşadıklarına dair ipuçları bulma umuduyla aynı genom testini bu yeni hastalığın COVID-19 hastalarına uygulamak için temel oluşturmuşlardır.
Mevcut NIHR BioResource çalışmasından ortaya çıkan verilere ve Genomics England tarafından yapılan diğer çalışmalara dayanarak, İngiltere hükümeti Ekim 2018 yılında NHS’nin kanserli olanlar da dahil olmak üzere genetik hastalığı olduğundan şüphelenilen tüm ciddi hasta çocuklar için tüm genom sekanslama analizi sunacağını duyurmuştu. Tüm genomların dizilimi, 2024 yılına kadar yılda bir milyon genomda genişletmeyi düşünmektedirler. Tüm genom dizilimi, ulusal düzeyde nadir hastalıkların teşhisi için bakım standardı olarak aşamalı hale getirileceği ve ülke genelinde eşdeğer bakım sağlanacağı bildirilmiştir. Faydaları arasında hastalar için hızlandırılmış bir tanı, sağlık hizmetleri için daha düşük maliyetler, hastalar ve bakıcıları için hastalığa yakalanma nedenlerinin daha iyi anlaşılması ve iyileştirilmiş tedavi sağlanması yer almaktadır.
Kaynakça:
doi.org/10.1038/s41586-020-2434-2 .
https://www.news-medical.net/news/20200624/Whole-genome-sequencing-can-improve-diagnosis-and-treatment-of-patients-with-rare-diseases.aspx
https://www.nature.com/articles/s41598-019-55832-1
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu