Dalam penelitian ilmiah, seperti dalam bentuk lain dari pendudukan manusia yang bermakna, rencana tindakan penting. Ada orang yang terlibat dalam sains murni, tetapi ini adalah kisah yang sama sekali berbeda. Ketika datang ke aplikasi, yaitu, penggunaan metode ilmiah dalam kehidupan sehari-hari, urutan tindakan yang jelas diperlukan, sesuai dengan mana konveyor akan bekerja. Genotek berkaitan dengan penelitian genetik terapan, analisis, dan interpretasi data yang direkam dalam DNA. Departemen penelitian kami menerbitkan
artikel tentang cara memilih gen yang tepat dan mengapa hasil analisis gen ini dapat dipercaya. Berikut ini ringkasan publikasi.
Terkadang dalam hidup kita hal-hal yang tidak terduga terjadi (dan bahkan masalah), tetapi jika kita mengambil tindakan kita secara bertanggung jawab, kita dapat mengakui bahwa bagian penting dari apa yang terjadi adalah konsekuensi dari tindakan kita sendiri, dan bukan rangkaian peristiwa acak. Secara umum, ini adalah masalah kepercayaan diri. Anda tidak dapat khawatir sama sekali, tidak ragu, tidak memikirkan hal-hal ini dan melakukan sesuatu yang indah. Di sisi lain, kemampuan untuk menemukan instruksi Anda sendiri untuk operasi yang efisien membuka kemungkinan baru. Semuanya sangat sederhana: ada beberapa hal yang ingin diketahui seseorang.
- Pertama: penyakit apa yang paling ia predisposisi. Penyakit yang berkaitan dengan usia adalah konsekuensi dari gaya hidup, dan bukan niat orang lain.
- Kedua: kesehatan anak-anak. Sekali lagi, membicarakan ini masuk akal jika kita berbicara tentang orang yang bertanggung jawab yang secara sadar merencanakan keluarganya, dan tidak menghemat kontrasepsi, mengabaikan konsekuensinya.
- Ketiga: apa yang harus dilakukan untuk hidup lebih baik. Tubuh manusia adalah suatu mekanisme. Dan meskipun prinsip-prinsip kerja sama untuk semua orang, mereka dapat sedikit berbeda dari tubuh ke tubuh. Yang cocok untuk satu orang mungkin berbahaya bagi orang lain.
- Keempat: apa "aku" itu. Dalam hal fungsi, mengetahui asal usul seseorang tidak akan membantu untuk hidup lebih lama atau lebih baik. Sebaliknya, itu akan membuat Anda merasa seperti karakter dalam sejarah umat manusia, pahlawan, akting dan berkembang terlepas dari minat jangka pendek seseorang atau keyakinan pribadi.
Semua ini dapat dipelajari dari DNA dengan membaca bagian gen tertentu. Gen adalah fragmen DNA semantik terpisah yang mengkodekan satu karakter dalam kasus paling sederhana. Ngomong-ngomong, kata "fenotip" harus dipahami sebagai totalitas dari semua tanda-tanda kondisi yang diamati (misalnya, warna mata, bentuk lobus, kecenderungan diabetes, kecernaan laktosa). Dan kemudian pertanyaan yang sama muncul seperti di tahun-tahun sekolah: apa yang sebenarnya perlu dibaca, apakah mungkin untuk membaca tidak semuanya dan bagaimana menangani apa yang telah dibaca.
Untuk membuat layanan medis massal dari teknologi tes DNA prognostik, Anda perlu memperhatikan beberapa poin halus dalam analisis data. Pertama, ini adalah masalah personalisasi: token harus dipilih dengan hati-hati. Sebagian besar penelitian yang bertujuan membangun hubungan "genotipe - fenotipe" dilakukan pada sampel besar. Sampel (kelompok orang yang dianalisis), sebagai suatu peraturan,
tidak terlalu heterogen : mereka dapat banyak, tetapi terdiri dari perwakilan satu kelompok etnis. Di satu sisi, ini menyederhanakan analisis statistik dalam kerangka penelitian, dan di sisi lain, ini menimbulkan pertanyaan tentang relevansi asosiasi yang ditemukan pada kelompok orang lain.
Masalah kedua adalah jumlah penanda - ini adalah kasus ketika Anda perlu mencari jalan tengah. Dan di sini Anda tidak dapat melakukannya tanpa keseimbangan abadi antara dua parameter tes: sensitivitas dan spesifisitas. Peningkatan jumlah penanda genetik niscaya meningkatkan sensitivitas analisis terhadap penyakit tertentu. Dan pada saat yang sama, kekhususan tes mungkin jatuh. Karena kita berbicara tentang, misalnya, mengidentifikasi kecenderungan penyakit serius, kesalahan positif palsu dalam mengidentifikasi diagnosis yang mengerikan akan lebih berbahaya daripada mengklarifikasi kemungkinan pengembangan penyakit. Selain itu, peningkatan jumlah penanda menyebabkan peningkatan biaya sistem pengujian, yang juga membuatnya sulit untuk memasuki pasar massal.
Solusi universal untuk masalah ini tidak ada. Pada tahap awal pekerjaan, peneliti dihadapkan pada situasi di mana "ada banyak artikel, dan semuanya perlu dibaca." Untuk alasan ini, departemen ilmu Genotek telah mengusulkan algoritma seleksi yang sangat menyederhanakan pemilihan polimorfisme untuk analisis karakter. Penting bahwa kita berbicara tentang polimorfisme, dan bukan tentang gen secara keseluruhan: dua pria pada masing-masing kromosom X memiliki gen reseptor androgen yang sama, tetapi manusia pertama memiliki adenin (AA) di
lokus rs6152 , dan yang kedua memiliki guanines (GG). Probabilitas bahwa rambut terakhir pada usia 40 akan tetap sama,
sekitar 30% . Dalam hal ini, untuk memahami hal ini, Anda tidak perlu membaca seluruh urutan gen - cukup temukan dan baca hanya satu titik pada DNA, dan kemudian bandingkan dengan yang sebaliknya.
Apa yang harus dicari
Genetika menyebut ciri-ciri karakteristik yang kita adopsi dari fitur fenotip leluhur kita. Masalah mendasar biologi secara keseluruhan adalah hubungan antara genotipe dan fenotipe, serta bagaimana satu mengkode yang lain. Dalam kasus kami, ada dua pandangan tentang heritabilitas fitur fenotipik. Di satu sisi, sifat warisan dapat bervariasi. Jadi, satu sifat tunggal mungkin tidak diwariskan sama sekali, dan manifestasinya tidak akan terhubung dengan cara apa pun dengan kontribusi genetik. Tanda-tanda seperti itu yang muncul di bawah pengaruh gaya hidup atau kondisi lingkungan tidak menarik bagi pengembang tes DNA.
Di sisi lain, jika suatu sifat diwariskan, penting untuk memahami apa jenis interaksi genetik yang mendasari keadaan yang diamati. Dalam kasus yang paling sederhana, hanya satu gen yang dapat mempengaruhi perkembangan penyakit - maka kita berbicara tentang pewarisan monogenik. Sebagai contoh, fenilketonuria adalah penyakit metabolik yang berkembang sehubungan dengan "kerusakan" pada satu gen. Dalam hal ini, seseorang tidak dapat berbicara tentang kecenderungan: jika seseorang sudah memiliki dua salinan gen yang rusak, ia masih akan mengembangkan suatu penyakit. Namun, dalam situasi seperti itu, diagnosis genetik dapat mengklarifikasi diagnosis untuk memilih perawatan yang lebih memadai.
Lebih sulit ketika beberapa gen berkontribusi pada sifat fenotipik. Penting untuk memahami bagaimana sebenarnya pembentukan sifat terjadi, apakah itu poligenik atau multifaktorial. Sifat poligenik berkembang sebagai hasil dari beberapa polimorfisme - juga tidak ada sifat probabilistik dari perkembangan sifat tersebut. Dengan kombinasi polimorfisme tertentu, warna mata seseorang dapat diperoleh dengan andal. Sekarang masalah memprediksi warna mata (dan fitur eksternal lainnya) ada di forensik. Ini diselesaikan baik dengan bantuan model matematika, dan dengan melatih jaringan saraf pada set data besar. Fenotip multifaktorial, di samping basis genetik, berkembang di bawah pengaruh kondisi lingkungan tertentu. Ini adalah tanda-tanda yang sangat menarik untuk analisis prognostik medis, karena ini adalah kondisi yang dapat diperbaiki dengan bantuan gaya hidup tertentu.
Algoritme itu sendiri terlihat seperti ini:
Langkah pertama adalah memeriksa keberadaan studi asosiasi genom luas (GWAS). Area penelitian genetika ini mulai digunakan secara aktif dengan pengembangan teknologi microchipping. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menemukan perbedaan antara genom orang dengan dan tanpa sifat tertentu. Studi GWAS ditandai dengan sampel besar. Sebagai contoh, sekitar 300.000 orang berpartisipasi dalam
GIANT (Investigasi Genom terhadap Sifat-sifat Antropometrik - sebuah studi genom tentang sifat-sifat antropometrik). Studi ini mengkonfirmasi pengaruh serius dari faktor genetik terhadap perkembangan obesitas. Probabilitas mengamati hubungan "tanda genotipe" pada pasien dan subyek sehat, asalkan hipotesis asosiasi salah, adalah nilai p dari percobaan. Jika nilai studi GWAS ini kurang dari 0,01 (disesuaikan dengan multiplisitas), polimorfisme masuk dalam daftar pendek penanda penyakit. Jika berada dalam kisaran 0,01-0,05, kepatuhan dengan salah satu kriteria signifikansi fungsional diperlukan.
Hanya ada satu kriteria: mekanisme langsung atau tidak langsung dari pengaruh polimorfisme pada suatu sifat diketahui. Jika jalur metabolisme suatu zat diketahui (yaitu rantai transformasi zat A menjadi zat X), maka mengetahui enzim mana yang terlibat dalam rantai ini dapat menunjukkan relevansi polimorfisme ini. Sebagai contoh, kita tahu enzim yang mengaktifkan asam folat untuk mengkatalisasi konversi homocysteine menjadi metionin. Metionin adalah asam amino esensial, dan dengan akumulasi homosistein, endotel pembuluh darah dapat rusak. Artinya, kita dapat berbicara tentang substitusi di lokus yang mengkode pusat aktif enzim sebagai alasan untuk penurunan metabolisme homocysteine. Selain itu, keberadaan polimorfisme tunggal semacam ini tidak menjamin perkembangan penyakit.
Jika nilai p dari asosiasi lebih besar dari 0,05 sesuai dengan hasil GWAS, maka diperlukan meta analisis. Meta-analisis adalah studi di mana identifikasi asosiasi dilakukan dengan merangkum hasil banyak studi. Jika dalam meta-analisis hubungan "genotipe - fenotipe" ditampilkan, polimorfisme mulai digunakan. Jika tidak ada data meta-analisis, polimorfisme kembali diuji dengan kriteria signifikansi fungsional.
Karena bagian utama dari pekerjaan ini adalah studi publikasi, ada kriteria ketat untuk memilih artikel ilmiah untuk menemukan asosiasi. Untuk studi GWAS kriteria 3 ini:
- ukuran sampel - setidaknya 750 pasien dalam studi awal;
- Nilai P <0,01;
- asosiasi harus dikonfirmasi dalam setidaknya satu studi (tidak perlu untuk penyakit langka), dan faktor dampak dari publikasi harus minimal 2.
Untuk publikasi yang bertujuan mengidentifikasi kepatuhan dengan kriteria signifikansi fungsional, kriteria adalah sebagai berikut:
- data harus diperoleh dalam studi jaringan (biopsi intravital, bahan otopsi, bahan pasca operasi) atau cairan biologis peserta;
- asosiasi harus diperoleh secara eksperimental dalam publikasi ilmiah yang bersangkutan;
- Nilai P <0,05;
- ukuran sampel peserta harus cukup besar untuk dapat mendeteksi asosiasi penanda genetik dengan frekuensi kejadian tertentu;
- jika ada beberapa publikasi yang meneliti hubungan penanda genetik ini dengan risiko pengembangan penyakit, maka untuk analisis pilih: a) yang berikutnya (misalnya, dari dua artikel pada 2009 dan 2015 - sebuah artikel untuk 2015); b) publikasi di mana penelitian dilakukan pada sejumlah besar sampel.
Hasil meta-analisis, jika ada, adalah prioritas. Persyaratan untuk meta-analisis juga sangat tinggi: dalam publikasi itu sendiri, sumber harus dipilih dengan hati-hati, di antaranya ada yang mengkonfirmasi dan membantah hubungan polimorfisme dengan tanda. Sumber informasi dan kata kunci yang digunakan untuk mencari harus diindikasikan, serta pembenaran kriteria untuk memasukkan dan mengecualikan publikasi (ukuran sampel, artikel dalam bahasa Inggris saja, karakteristik demografi peserta, dll.). Perhatian khusus diberikan pada apa yang disebut analisis bias publikasi individual menggunakan grafik berbentuk corong atau analisis sensitivitas. Ketika penanda dimasukkan dalam analisis, kami fokus pada populasi mana yang berpartisipasi dalam penelitian ini.
Terlepas dari kenyataan bahwa teknologi itu sendiri sudah lama ada di pasaran, ini bukan semacam "praktik rutin", yang menurutnya banyak buku pedoman ditulis. Pipa tes DNA berfungsi, dan ini adalah salah satu bagiannya. Kami secara bertahap akan memperkenalkan Anda kepada masing-masing fragmennya.