sklopu programa kontrole kvalitete, osim ako pojedinac ne naglasi da ne želi da se njegov uzorak koristi na taj način. Kao i bilo koji drugi pohranjeni klinički uzorak, DNK je dio pacijentove povijesti bolesti i čuva se kao povjerljiva informacija. To znači da je pristup uzorku moguć samo putem odgovarajućeg medicinskog osoblja.

Neke ljude brine da bi policija mogla provjeravati njihovu DNK. Takvi zahtjevi su izuzetno rijetki. Ukoliko policija zatraži pristup uzorku DNK iz genetičkog laboratorija (isto kao i bilo kojem drugom dijelu pacijentove povijesti bolesti), to je moguće samo uz predočenje sudskog naloga.

U nastanku ove brošure sudjelovali su dr Ian M Frayling, Institute of Medical Genetics, University Hospital of Wales, Cardiff, UK; dr Domenico Coviello, Laboratory of Medical Genetics, Fondazione IRCCS, Milan, Italy, i The Genetic Interest Group.

Preveli: dr.sc. Sonja Levanat, Maja Čretnik dipl.ing., Mirela Levačić Cvok dipl.prof., dr.sc. Vesna Musani i Petar Ozretić dipl.ing. Travanj 2009. Ova brošura je pod pokroviteljstvom mreže EuroGentest i Europske unije - ugovor br. 512148 FP6 Network of Excellence

Ilustracije: Rebecca J Kent www.rebeccajkent.com Rebecca@rebeccajkent.com

12

Što se događa u genetičkom laboratoriju?

Informacije za pacijente i obitelji

Što se događa u genetičkom laboratoriju? Sljedeće informacije vam opisuju što se dogaĎa s uzorkom kad se pošalje u genetički laboratorij. Glavne točke opisuju:

različite metode koje se koriste za izvoĎenje genetičkog testa u laboratoriju

zašto nekim testovima izvoĎenje traje dugo, dok su drugi brzo gotovi

zašto u nekim slučajevima nije moguće dobiti rezultat Za detaljnije informacije zašto biste se podvrgli genetičkom testu, pogledajte brošuru pod naslovom Što je genetički test? Što je genetički test? Većinom genetičkih testova ispituje se DNK, kemijski spoj u našim stanicama koji tijelu daje upute kako rasti, razvijati se i funkcionirati. DNK je niz kodiranih poruka koje su organizirane u specifične upute koje nazivamo geni. Ljudi imaju 30.000 različitih gena, organiziranih na više nitastih struktura koje nazivamo k romosomi . K romo some naslijeĎujemo od naših roditelja, 23 od majke i 23 od oca, tako da posjedujemo dva seta od 23 kromosoma, odnosno 23 ‘para’. Ako o genetici razmišljate kao o knjizi života, tada DNK čini slova, geni tvore riječi, a kromosomi poglavlja.

2

Može li rezultat biti pogrešan?

Pošto genetički testovi mogu biti vrlo značajni za pojedinca i članove njegove obitelji, s njima se postupa vrlo pažljivo. Brojni koraci osiguravaju da konačni rezultat bude točan. Ako se mutacija pronaĎe, uvijek se još jednom provjerava kako bi se osigurao točan rezultat (iako se u mnogim koracima tijekom testiranja koriste aparati, znanstvenik će uvijek provjeriti rezultat). Često će znanstvenici obaviti dodatni test kako bi provjerili rezultat prvog. TakoĎer postoje postupci koji osiguravaju da se uzorci ne pomiješaju. Uz to, mnogi laboratoriji sudjeluju u postupcima kontrole kvalitete koji osiguravaju da se testovi izvode na kvalitetan i pouzdan način.

Što će se dogoditi s mojim uzorkom kad se test obavi?

Osim ako pacijent zahtijeva da se njegov uzorak baci nakon testiranja, laboratorij će pohraniti DNK, a možda i uzorke kromosoma. Laboratoriji će vam drage volje reći što se dogodilo s vašim uzorkom i pojedinci mogu u bilo kojem trenutku zahtijevati vraćanje ili uništenje svog uzorka DNK. Testiranje na druga oboljenja ne obavlja se bez pristanka pacijenta.

Kako se razvijaju novi testovi, laboratoriji će ih ponekad izvoditi na pohranjenim uzorcima (ako, primjerice, prvo testiranje nije dalo rezultate), uz pristanak pacijenta. Na ovaj način i pacijenti i liječnici imaju uvijek najnovije testove na raspolaganju. Laboratoriji mogu koristiti anonimne uzorke DNK za razvoj novih testova ili ih podijeliti u

11

Zašto za neke genetičke testove treba puno vremena, dok

su drugi vrlo brzo gotovi?

Ukoliko laboratorij zna koju točno mutaciju traži jer netko u obitelji već ima istu bolest ili zna koju regiju gena treba pregledati, zadatak je puno lakši. Tada test može trajati samo tjedan ili dva.

S druge strane, ako u obitelji nije prije naĎena mutacija ili ako postoji više gena povezanih s bolešću, trebat će više posla da bi se došlo do rezultata. Umjesto da se fokusira na odreĎenu regiju gena, laboratorij će možda trebati analizirati cijeli gen ili čak više gena. Proces može biti dugotrajan, čak do nekoliko mjeseci. Trajanje ovisi o nizu čimbenika, izmeĎu ostalog i koliko je gen velik te što je sve dostupno u laboratoriju.

Primjerice, u slučaju Duchenneove mišićne distrofije bolest uzrokuje gen pod nazivom distrofin, jedan od najduljih poznatih gena. Postoji na tisuće mogućih mutacija i stoga traženje specifične mutacije u nekoj obitelji može biti jako dugo i mukotrpno. S druge strane, u slučaju Huntingtonove bolesti, do mutacija u genu huntingtin dolazi uvijek u odreĎenoj maloj regiji. Zato znanstvenici znaju točno gdje tražiti unutar gena i test je znatno jednostavniji i brži.

Kvaliteta DNK je takoĎer bitan čimbenik. Ponekad laboratoriji moraju prvo provjeriti DNK nekoga tko je već preminuo kako bi identificirali odreĎenu mutaciju. Ako je DNK te osobe slabe kvalitete, to može udvostručiti ili čak utrostručiti vrijeme potrebno za pronalaženje mutacije. U nekim slučajevima nije ni moguće završiti analizu jer nema dovoljno DNK.

10

Slika 1: Geni, kromosomi i DNK

Promjene u genima ili kromosomima nazivamo mutacije. O mutacijama možete razmišljati kao o pogrešci u pisanju riječi ili promjeni niza riječi u rečenici. Mutacije su vrlo česte i svatko od nas ih nosi. Posljedica mutacije može biti dobra, loša ili nikakva. To ovisi o čimbenicima iz okoliša, o sreći ili o mutacijama u drugim genima. Mutacije mogu stvarati probleme ako sprečavaju gen ili kromosom da prenese točne upute nužne za normalnu funkciju organizma. Genetički testovi traže mutacije u pojedinom genu ili kromosomu. Testovi se obično izvode iz krvi, a ponekad i iz drugih tkiva. (U nekim slučajevima je moguće uzeti uzorak sline za dobivanje DNK. Doduše, obično znanstvenici trebaju veću količinu kvalitetne DNK i zbog toga preferiraju uzorke krvi.) Uzorak se uzima od pacijenta i šalje u laboratorij kako bi se analizirali geni ili kromosomi.

3

Klinike za genetiku obično imaju vlastiti genetički laboratorij. Ipak, kako postoji mnogo genetičkih testova za mnogobrojna različita oboljenja, ne izvodi svaki laboratorij svaki test. To se osobito odnosi na testove za rijetke genske bolesti. Zbog toga se uzorci mogu poslati u drugi laboratorij specijaliziran za taj odreĎeni test koji vaš liječnik želi da obavite.

TakoĎer je važno zapamtiti da će genetički test pružiti informacije samo o bolesti na koje ste testirani. Ne postoji univerzalni test za sve genske bolesti. Cilj genetičkog testa koji se obavlja u klinici za genetiku je pružanje informacija o zdravstvenom stanju pojedinca ili obitelji. Klinike za genetiku obično ne rade testove za druge svrhe, kao što je testiranje očinstva, ali se takve informacije ponekad mogu otkriti tijekom testiranja.

Genetički laboratoriji

Postoje dva glavna tipa genetičkih laboratorija. Jedan se bavi genima, a drugi proučava kromosome. 1) Citogenetika Ukoliko liječnik sumnja da je uzrok genskog oboljenja problem na jednom od kromosoma tražit će citogenetički laboratorij da p r e g l e d a p a c i j e n t o v e kromosome. Može se koristiti uzorak krvi, kože ili materijala dobivenog amniocentezom i CVS testom. Prvo se uzgoje stanice. Tada se stave na staklo za mikroskopiranje i kromosomi se oboje kako bi ih se bolje vidjelo.

4

takvog rezultata može biti vrlo frustrirajući za sve uključene strane. Iznimno je važno da laboratorij ne proglasi mutaciju štetnom kad ona to nije, jer to može dovesti do donošenja pogrešne dijagnoze.

Mogu li laboratoriji uvijek pronaći mutaciju?

U nekim situacijama test se provodi kako bi se otkrio uzrok problema, ali se mutacija ne pronaĎe.

Postoji niz razloga zašto do toga može doći:

Ponekad se genetičkim testom traže samo najčešće mutacije koje uzrokuju odreĎenu bolest. Ako pacijent nosi vrlo neobičnu mutaciju, postoji vjerojatnost da je laboratorij neće pronaći.

Znanstvenici možda još nisu identificirali sve gene uključene u razvoj te genske bolesti.

Pacijent možda nema bolest na koju se sumnja i stoga znanstvenici možda analiziraju pogrešni gen.

Važno je zapamtiti da se tehnike koje se koriste za genetičko testiranje i naše znanje genetike brzo usavršavaju i napreduju. Stoga čak i ako se mutacija ne može pronaći sada, velika je šansa da će nove tehnike omogućiti pronalaženje u budućnosti.

9

Kako laboratorij zna je li mutacija štetna?

Ovo je vrlo važno pitanje. Genetički laboratoriji kažu da ‘svatko može naći mutaciju, ali ne može ju svatko i interpretirati’. Mutacije mogu biti različitog stupnja te je potrebno stručno znanje o detaljima bolesti i o genima ili kromosomima kako bi saznali kakav će oni imati učinak. Dakle, kako laboratorij zna je li mutacija dobra, loša ili nema utjecaja?

U početku je ključno da stručnjak, na primjer klinički genetičar, pregleda pacijenta, njegove roĎake i obiteljsku anamnezu, a ponekad i rezultate drugih pretraga koje su već napravljene. To genetičaru govori koje gene ili kromosome analizirati. Ukoliko genetičar sumnja na cističnu fibrozu jer pacijent pokazuje simptome bolesti, a ostali članovi obitelji imaju istu bolest, uzet će uzorak od pacijenta i poslati ga u laboratorij na testiranje. Ako laboratorij pronaĎe jednu od mutacija povezanih s cističnom fibrozom, tada znaju da pacijent boluje od te bolesti.

U nekim slučajevima dijete može oboljeti, a da ni jedan od roditelja ne nosi mutaciju. U takvim slučajevima vjerojatno je mutacija prvi put nastala u trenutku kad je dijete začeto. To nazivamo ‘de novo’ (iz latinskog), odnosno ‘nova’ mutacija.

U nekim slučajevima može se dogoditi da laboratorij nije siguran je li mutacija povezana s nastankom bolesti ili ne. Do takve situacije dolazi ako je promjena u slijedu DNK kôda vrlo slaba. Takve mutacije nazivamo ‘varijante nepoznatog kliničkog značaja’ i primitak

8

Slika 2: Kako kromosomi izgledaju pod mikroskopom?

Citogenetičar će prvo provjeriti broj kromosoma. Neke bolesti nastaju zbog viška kromosoma. Jedan od najpoznatijih primjera je Sindrom Down. Ljudi s tim oboljenjem imaju jedan kromosom viška u svojim stanicama. Citogenetičar će takoĎer pregledati strukturu kromosoma. Do promjena u strukturi kromosoma dolazi kad se materijal jednog kromosoma prelomi i presloži na neki način; to može uključivati dodatak ili gubitak kromosomskog materijala. Promjene mogu biti toliko male da ih je teško otkriti. Ponekad se primjenjuje tehnika Fluorescentne In-Situ Hibridizacije (FISH) za detekciju promjena koje su premale da bi se uočile pod mikroskopom ili za provjeru male promjene vidljive pod mikroskopom.

5

Slika 3: Kromosomi složeni po redu: kariotip

Citogenetičko testiranje može trajati dugo. Laboratorij će prvo trebati uzgojiti stanice, što traje barem tjedan dana. Nakon toga još barem tjedan dana treba za pripremu stakala i analizu jednog po jednog kromosoma pod mikroskopom.

2) Molekularna genetika

Ukoliko liječnik sumnja da je uzrok genskog oboljenja promjena (mutacija) u genu, tražit će molekularno-genetički laboratorij za analizu DNK odreĎenog gena. Upute u DNK su ispisane u kôdu koji se sastoji od četiri slova: A, C, G i T. Molekularno-genetički laboratorij može provjeriti točni slijed kôda u pojedinom genu kako bi pronašao pogreške, odnosno pogreške u pisanju. Pojedini gen se može sastojati od 10.000 ili više slova kôda DNK. Dakle, vještina molekularnoga genetičara sastoji se u čitanju kôda i pronalaženju promjena. Ukoliko zbog tih promjena gen više ne daje točne upute organizmu, može doći do razvoja genske bolesti.

6

Za razliku od kromosoma, DNK se ne može vidjeti mikroskopom. Molekularni genetičar izvlači DNK iz stanica i koristi je za izvoĎenje odreĎenih kemijskih reakcija kojima može pročitati kôd gena od interesa. Za detekciju mutacija se koriste mnoge različite tehnike. Provjera slijeda DNK je najčešće korištena metoda.

Slika 4: Sekvenciranje DNK: Uočite razliku!

Normalni slijed Slijed iz pacijenta

Ovdje je prikazan kratki dio slijeda kôda jednoga gena. Ukoliko vidite sliku u boji tada možete uočiti da je svako slovo kôda DNK prikazano u različitoj boji. Slika lijevo prikazuje normalni slijed, a slika desno slijed iz pacijenta. Na slici lijevo svako slovo ima jedan ‘signal’. Na slici desno možete vidjeti da ovaj pacijent ima dva ‘signala’ na istom položaju - G (crna linija) i C (plava linija). Ovo pokazuje da postoji mutacija na tome mjestu, na jednom kromosomu iz para.

7