Erinevalt multifaktoriaalsetest geneetilise eelsoodumusega haigustest on mendeleeruvad ehk kitsamas mõistes geneetilised haigused harvaesinevad, kuid neid iseloomustab tohutu suur hulk. Võttes arvesse kõiki neid rohkem kui 5000 haigust, siis avaldub vähemalt üks neist enne täiskasvanuikka jõudmist koguni 8% inimestest. Kuna sarnast haiguspilti võivad põhjustada paljude erinevate geenide mutatsioonid, siis senini kasutusel olnud metoodikad, mis võimaldavad uurida vaid DNA väikseid piirkondi (eksoneid või geene), on kindla molekulaarse diagnoosihüpoteesi puudumisel väikese tulemuslikkusega. Kui on vaja uurida mitmeid (või ka mitmekümneid) geene paralleelselt, siis kuni hiljutise ajani oli see suure töömahu ja ülikõrge hinna tõttu sisuliselt võimatu. Viimase kümne aastaga välja töötatud uue põlvkonna sekvenaatorid on võimelised aga järjestama suuremaid DNA osasid või lausa kogu inimese genoomi väiksema aja- ja rahakuluga. Kogu genoomi järjestuse määramine on hetkel kliiniliseks tööks veel liiga kallis, kuid tema „väikevend" kogu eksoomi ehk DNA kodeeriva osa sekveneerimine on jõudnud kliinilisse praktikasse. Suure tõenäosusega lisandub 2014. aastal ka Eesti Haigekassa tervishoiuteenuste loetelusse kogu eksoomi sekveneerimise analüüs kindlatel kliinilistel näidustustel. Kui tõhus aga see uus ja võimsana näiv uuring siis arstitöös ikkagi on?
Ajakirjas New England Journal of Medicine avaldati hiljuti uuring, kus hinnati kogu eksoomi sekveneerimise tulemuslikkust mendeleeruvate ehk monogeensete haiguste diagnostikas [1]. Valimi moodustasid 250 esimest arstide poolt eksoomi analüüsiks suunatud patsienti. Valdav enamik neist olid lapsed neuroloogiliste sümptomitega. Sekveneerimisanalüüsiga leitud muutusi võrreldi referentsgenoomi ja mutatsioonide andmebaasidega ning bioinformaatilise filtreeringu järel paigutati iga leid ehk mutatsioon vastavalt kliinilisele tähendusele ühte kolmest kategooriast: 1) tõenäoliselt patogeenne, 2) ebaselge kliinilise tähendusega ja 3) healoomuline (mittehaiguseoseline). Haiguspõhjuslik muutus leiti 25% uuritutest (95% usaldusvahemik: 20-31), kusjuures enamik muutusi olid autosoomdominantsed uusmutatsioonid (patsiendi vanemad antud muutust ei kandnud). Samas leiti kõikidele pärilikkustüüpidele vastavaid patogeenseid mutatsioone.
Olukord, kus uue ja lootustandva „kõigi geenide" uuringuga leitakse kindel geneetiline diagnoos ühele neljandikule geneetilise haiguse kahtlusega patsientidest, on kahtlemata vastakaid arvamusi tekitav. Ühelt poolt on enamiku kliinilises meditsiinis kasutatavate uuringute avastamismäär suhteliselt madal. Teisalt, ootame ju kõigi geenide uuringult, et kõik geneetilise haiguse kahtlusega patsiendid saavad kindla diagnoosi. Siin on mitu olulist aspekti, miks see nii ei ole. Esmalt tuleb meeles pidada, et keskkonnatekkesed haigused võivad olla fenotüübiliselt vahel eristamatud geneetilistest. Kui aga viga on tõesti DNAs, siis on mitmeid põhjuseid, miks ka kogu eksoomi sekveneerimine neid üles ei leia. Esiteks oletatakse, et kodeerivas DNA alas paikneb vaid umbes 85% haiguspõhjuslikest DNA muutustest. Teiseks kaetakse eksoomi uuringuga küll juba üle 95%, aga mitte kõiki kodeerivaid aluspaare. Kolmandaks võimaldab hetkel eksoomiuuring leida sisuliselt vaid punktmutatsioone – suuremad muutused võivad jääda märkamata. Neljandaks ei teata tänaseks kaugeltki mitte kõikide geenide funktsioone ega osata õigesti interpreteerida kõiki mutatsioone. Viimast puudujääki aitab leevendada küll asjaolu, et kui kord eksoom või genoom on sekveneeritud, saab alati analüüsi tulemuste juurde tagasi tulla. Teaduse arenedes omandavad mitmedki ebaselged leiud kindla kliinilise tähenduse. Teiseks tulemuslikkuse tõstmise viisiks on hoolikas uuritavate patsientide valimine ja igale patsiendile sobiva analüüsistrateegia valimine – see nõuab aga meditsiinigeneetilisi ekspertteadmisi, kogemust ja märkimisväärset arstipoolset ajakulu.
Eksoomi sekveneerimine ei ole geenidiagnostika imerelv, kuid õige kasutuse korral võib ta olla väga kõrge väärtusega ja sisuliselt asendamatu uuring kliinilises töös.
dr. Sander Pajusalu, arst-resident
dr. Tiia Reimand, meditsiinigeneetik
1. Yang, Y., et al., Clinical whole-exome sequencing for the diagnosis of mendelian disorders. N Engl J Med, 2013. 369(16): p. 1502-11.