Advances in Genomic Testing-What you Need to Know

Advances in Genomic Testing-What you Need to Know

by Dr. C. H. Weaver M. D. updated 9/1/2018

Q: What is genomic testing?

A: Genomitestissä tarkastellaan ryhmää geenejä ja niiden vaihtelevia ilmentymistasoja. Tämä geenin ilmentyminen tai aktiivisuus voi kuvata sitä, miten geenit ovat vuorovaikutuksessa keskenään ja ennustaa tiettyjen kudosten käyttäytymistä kehossa. Tämä on toisin kuin geneettinen testaus, jossa tarkastellaan tiettyä muutosta yksittäisen kromosomin tai geenin sisällä, usein osana periytyvää ominaisuutta.

Q: Mikä rooli genomitestillä on syöpädiagnoosissa?
A: Genomitestillä voidaan saada tietoa potilaan ennusteesta, joka perustuu yksilön syöpäkudoksen geeniekspressioon, ja sillä voidaan usein ennustaa, onko tietystä hoidosta (kuten kemoterapiasta) hyötyä.

Q: missä vaiheessa diagnostista prosessia genomitestaus tapahtuu?
A: Genomitestaus voi tapahtua milloin tahansa sen jälkeen, kun kudosnäyte (biopsia tai resektio) syövän on hankittu.

Q. mitä kysymyksiä minun pitäisi kysyä terveydenhuollon tiimiltäni genomitestauksesta?
A: seuraavat ovat ensisijaisia kysymyksiä, jotka sinun tulee kysyä terveydenhuollon tarjoajaltasi.

• onko kyseisen syöpätyypin genomitestejä saatavilla apuna yleisen ennusteeni määrittämisessä?
• voivatko tämän testin tulokset muuttaa syövän hoitoa? Erityisesti:
  • pystyykö testi kertomaan, onko tietyistä hoidoista hyötyä hoidossani?
• Oletko saanut positiivisia tuloksia käyttämällä tätä testiä muiden potilaiden kanssa?
• kattaako vakuutukseni tämän testauksen? (Tämäntyyppinen testaus voi ajaa tuhansia dollareita, vaikka monet suunnitelmat kattavat testit ilman out-of-pocket kustannuksella.)

K: Onko olemassa erityisiä syöpätyyppejä, joille genomitestauksen merkitys on erityisen merkittävä?

A: On olemassa kolmenlaisia syöpäpotilaita, joille genomitestaus voi olla erityisen edullista:

• potilailla, joilla on estrogeenireseptoripositiivinen rintasyöpä, joka ei ole vielä levinnyt imusolmukkeisiin (varhaisen vaiheen rintasyöpä), voi olla ennuste, jota on vaikea ennustaa pelkällä kudosbiopsialla. Genomitestaus ei voi vain auttaa tarjoamaan ennustavia tietoja (ts.ennustettu 10-vuoden elinaika), mutta voi myös ennustaa, onko kemoterapia on mitään merkittävää hyötyä, jolloin potilas voi välttää toksisuutta kemoterapiaa, kun mahdollista.
• tietyntyyppistä paksusuolisyöpää sairastavat potilaat voivat myös hyötyä genomitestauksesta ennusteen määrittämisen, kemoterapian hyödyn ennustamisen ja kemoterapian valinnan suhteen (sen määrittämiseksi, mitkä kemialliset aineet ovat eniten hyödyksi).
• potilaille, joilla on syöpä, joka on levinnyt kehon muihin kohtiin (metastasoitunut tauti) tai uusiutunut paikallisesti (leikkauksesta ja/tai kemoterapiasta huolimatta), voidaan tehdä genomitestejä, joissa tarkastellaan ilmentymistä useissa eri geeneissä, mukaan lukien ne, jotka eivät tyypillisesti liity alkuperäiseen syöpäpaikkaan. Tämäntyyppinen genomitestaus voi tunnistaa tiettyjä geenejä, jotka voivat mahdollisesti olla kohde hoidon, jota ei alun perin pidetty. Muutos kohdennettuun hoitoon parantaisi merkittävästi selviytymistä.

genomiikan Uusi rooli syövän diagnosoinnissa ja seurannassa

yleiskatsaus

syöpä on seurausta geneettisistä poikkeavuuksista, jotka vaikuttavat tiettyjen geenien toimintaan. Geenit määräävät solujen muodon, toiminnan ja kasvutavat. Ne, jotka nopeuttavat tai hidastavat kasvua, ovat usein mukana syövässä. Esimerkiksi monissa syövissä on poikkeavuus geenissä, joka on vastuussa solujen kasvua stimuloivasta geenistä ja/tai normaalisti syöpää ehkäisevä geeni ei toimi kunnolla. Molemmat näistä geneettisistä poikkeavuuksista voivat johtaa hallitsemattomaan ja liialliseen solujen kasvuun, joka on syövän tunnusmerkki. Genomitestit, tai Määritykset, kuten niitä kutsutaan tutkijat, ovat työkalu tunnistaa erityisiä geenejä syöpä, jotka ovat epänormaaleja tai eivät toimi kunnolla. Pohjimmiltaan tämä on kuin tunnistaisi tietyn syövän geneettisen jäljen tai sormenjäljen.

Genomitestaus eroaa geneettisestä testauksesta. Geenitestejä käytetään tyypillisesti sen selvittämiseen, onko terveellä yksilöllä perinnöllinen ominaisuus (geeni), joka altistaa kehittyvälle syövälle. Genomitestit arvioivat sairastuneen kudosnäytteen geenejä potilaalta, jolla on jo todettu syöpä. Näin geenit, jotka ovat mutatoituneet tai joille on kehittynyt epänormaaleja toimintoja, tunnistetaan niiden lisäksi, jotka ovat mahdollisesti periytyneet.

Genomitestaus voi auttaa lääkäreitä:

• määritetään potilaan ennuste (mahdollinen tulos)
• määritetään, onko syöpä aggressiivinen/nopeasti kasvava vai hitaasti kasvava
• valitaan tehokkain hoito kullekin yksittäiselle syövälle
• seurataan hoitoa saavia potilaita sen määrittämiseksi, toimiiko hoito
• seurataan remissiossa olevia potilaita, jotta saadaan mahdollinen taudin eteneminen kiinni varhaisessa vaiheessa, kun sitä on enemmän hoidettavissa

genomitestauksen ehkä suurin lupaus on sen mahdollisuus yksilölliseen hoitoon. Tämä tarkoittaa, että potilaat, joilla on vakavampi sairaus, voidaan tunnistaa ja tarjota aggressiivisia ja innovatiivisia hoitoja, jotka voivat pidentää heidän elämäänsä, kun taas potilaat, joilla on diagnosoitu vähemmän vakava tila, voidaan säästää tarpeettomilta hoidoilta. Esimerkiksi jotkut naiset, joilla on solmu-negatiivinen rintasyöpä uusiutuu sen jälkeen, kun on hoidettu leikkaus yksin. Genomitestien on osoitettu erottelevan sen, ketkä node-negatiiviset rintasyöpäpotilaat uusiutuvat todennäköisemmin ja hyötyvät siksi ylimääräisestä solunsalpaajahoidosta ja mitkä potilaat eivät välttämättä tarvitse solunsalpaajahoitoa.

jotta voidaan ymmärtää, miten genetiikan tiedettä sovelletaan syövän diagnosointiin ja seurantaan, on hyödyllistä ymmärtää genetiikan perusperiaatteet. Tähän sisältyy sen tietäminen, mitä DNA, kromosomit ja geenit ovat, miten ne toimivat ja miten DNA: n sisältämä informaatio muuntuu geeniekspression kautta erityisiksi rakenteiksi, jotka sanelevat solun toiminnot.

tämän taustatiedon avulla on mahdollista ymmärtää lupaus kokeista geneettisten poikkeavuuksien havaitsemiseksi, kuten:

• fluoresenssi in situ hybridisaatio (FISH)
• polymeraasiketjureaktio (PCR)
• käänteistranskriptio PCR
• Mikroarray—teknologia
• Seerumiproteomiikka

genetiikan perusperiaatteet

genetiikan merkitys perinnöllisyydessä on hyvin tiedossa; genetiikan rooli solujen rakenteen ja toiminnan säätelyssä voi kuitenkin olla yksittäiselle organismille vielä kriittisempi. Perinnöllisyys takaa, että ihmiset ja kaikki lajit pystyvät lisääntymään ja säilyttämään ainutlaatuiset ominaisuutensa ja ohjaamaan, miten solut rakentuvat, mitä työtä ne tekevät ja miten ne kasvavat, on välttämätöntä sen varmistamiseksi, että organismi säilyy elossa lisääntyäkseen. Tämän DNA: n ja geenien ratkaisevan roolin ymmärtäminen solun minuutti minuutilta-elämän määrittämisessä on tärkeää myös sen ymmärtämiseksi, miten perinnöllisyys liittyy syöpään.

DNA: koko eliön geneettinen informaatio on jokaisen solun tumassa deoksiribonukleiinihapon muodossa, joka tunnetaan yleisesti DNA: na. DNA on kaksijuosteinen kierteinen molekyyli. Jokainen säie koostuu rakenteellisesta selkärangasta sekä sarjasta typpipitoisia yhdisteitä, joita kutsutaan typpiemäksiksi, joita voidaan pitää genetiikan aakkoksina. Emäksiä on neljä: adeniini, guaniini, tymiini ja sytosiini. Kaksi säikeitä on yhdistetty emäkset.

geneettinen koodi eli solun rakennetta ja toimintaa säätelevä geneettinen informaatio sisältyy emästen sekvenssiin. Emäsjärjestys lopulta ohjaa aminohappojen järjestystä, jotka ovat liittyneet toisiinsa proteiinimolekyylin muodostamiseksi. Eri sekvenssit tekevät erilaisia proteiineja. Solussa syntetisoitavat proteiinit määräävät solun rakenteen ja toiminnan.

kromosomit: DNA on pakattu tiettyyn yksikkömäärään, jota kutsutaan kromosomeiksi. Ihmisellä on 46 kromosomia jokaisessa solussa. Useimmiten kromosomit pakkautuvat solun tumassa tiiviisti proteiinien ympärille niin, ettei niitä voi nähdä. Solun elämänvaiheissa juuri ennen solunjakautumista kromosomit tulevat kuitenkin näkyviin valomikroskoopilla. Ne näyttävät isolta ”H”: ltä, jossa on neljä pituutta kietoutunutta DNA: ta, johon liittyy proteiini ”h”: n ”ristinä”.

geenit: DNA on järjestäytynyt geeneihin, jotka ovat pitkiä DNA-segmenttejä, joihin kuuluu eksoneiksi kutsuttuja proteiineja koodaavia alueita sekä introneiksi kutsuttuja koodaamattomia alueita. Geenit määritellään perinnöllisyyden perusyksiköksi, koska ne siirtyvät jälkeläisille ja sitten monistuvat ja siirtyvät yksittäisiin soluihin solunjakautumisen aikana. Replikaatiossa käytetään molempia DNA-säikeitä malleina, joilla syntetisoidaan ilmainen DNA (cDNA), joka on vastaava juoste. Tuloksena on kaksi identtistä DNA-kopiota jokaisesta solusta sen jälkeen, kun solunjakautuminen on päättynyt. Normaalioloissa DNA: n ja siten geenien rakenne pysyy suhteellisen vakiona replikaation ja solunjakautumisen kautta.

geeniekspressio: geenien sisältämä geneettinen informaatio muuntuu solurakenteeksi ja-toiminnaksi geeniekspressioksi kutsutun prosessin kautta. Geenejä voidaan ajatella koodeina eli resepteinä proteiinien valmistamiseksi. Proteiinit ovat solun rakenteen ja toiminnan perusosa. Kun geeni ”ilmaistaan”, se proteiini eli valkuaisaineet, joita se koodaa, rakentuu aktiivisesti soluun ja suorittaa sen toiminnan, jota nämä proteiinit palvelevat. Esimerkiksi Her-2/neu-geenin ilmentyessä rintasyövässä on enemmän epidermaalisia kasvutekijäreseptoreita (EGFRs), jotka ovat solun pinnalla olevia proteiineja, joita HER-2 / neu koodaa. Lisäksi EGFR: n tehtävänä on stimuloida solujen kasvua; joten HER-2/neu: ta ilmentävällä solulla on monia EGFR: iä ja se kasvaa aktiivisesti.

geenin ilmentyminen tapahtuu monimutkaisen järjestelmän kautta, johon kuuluu seuraavat vaiheet:

• DNA-molekyylin kahden juosteen väliaikainen erottaminen tietyssä geenissä.
• transkriptio DNA-segmentistä, joka on monisäikeisen kopion synteesi altistuneesta DNA-sekvenssistä; tätä kopiota kutsutaan lähetti-RNA: ksi (mRNA).
• proteiinisynteesi eli uusien proteiinien rakentaminen solussa mRNA: n sisältämän tiedon perusteella.

geneettiset poikkeavuudet: Geneettiset poikkeavuudet ovat solun DNA: ssa tapahtuvia muutoksia, jotka voivat tapahtua sattumalta tai ympäristön vaikutuksesta. Nämä muutokset lainaavat vaikuttaa solun jonkin verran etua normaaleihin soluihin, joka auttaa heitä kasvamaan. Tämän seurauksena solu pystyy jakautumaan nopeasti, jolloin siitä tulee syövän kasvua. Tämä kasvuetu hyödyttää kuitenkin vain yksittäistä solua, eikä välttämättä koko organismia (ihmistä).

geneettisten poikkeavuuksien tyyppejä ovat:

Translokaatiot—geenin vaihtuvat paikat yhdestä kromosomista, jossa geeni on toisessa kromosomissa; tämä poikkeavuus määrittää monia erilaisia leukemioita

Deleetiot—DNA: sta puuttuu geeni tai nukleotidien sekvenssi

polymorfismit—nukleotidijakson vaihtelut

geneettisten poikkeavuuksien Toteamiskokeet

erilaiset uudet laboratoriokokeet voivat havaita geneettisiä poikkeavuuksia. Sairautta aiheuttavan mutaation löytäminen geenistä voi vahvistaa syöpäepäilyn tai tunnistaa tietyille syöville altistuneet. Jotkut näistä tekniikoista, joita käytetään tällä hetkellä kliinisessä ympäristössä ovat:

• fluoresenssi in situ hybridisaatio (FISH)
• polymeraasiketjureaktio (PCR)
• käänteistranskriptio PCR

lisäksi seuraavia laboratoriotekniikoita käytetään syöpätutkimuksessa ja ne saattavat olla tulevaisuudessa saatavilla kliiniseen käyttöön:

• Mikroarray

fluoresenssi in situ-hybridisaatio (FISH)

FISH on laboratoriotekniikka, jota käytetään yksisoluisten ja yhden geenin geneettisten poikkeavuuksien, kuten numeeristen poikkeavuuksien (nukleotidien lisääntyminen ja häviäminen) ja translokaatioiden (geenin tai geenijaoston vaihtuminen yhdessä kromosomissa geenin tai toisen kromosomin segmentin kanssa) havaitsemiseen. Nämä poikkeavuudet vaikuttavat joidenkin syöpien, kuten leukemioiden ja lymfoomien, kehittymiseen ja etenemiseen1.

miten kala vaikuttaa? Kalat suoritetaan näytesoluilla, joiden DNA on purkautunut niin, että yksittäiset kromosomit ovat näkyvissä. Tämä tapahtuu soluvaiheiden aikana juuri ennen solunjakautumista, jota kutsutaan metafaasiksi tai interfaasiksi. Näyte-DNA denaturoidaan ensin lämmön ja kemiallisen formamidin avulla niin, että yksittäiset säikeet erkanevat, jolloin emäsjärjestys paljastuu. Seuraavaksi värillisiin fluoroneihin kiinnittyneitä erityisiä DNA-jaksoja eli koettimia inkuboidaan eli yhdistetään näytteen DNA: han. Koettimet hybridisoituvat (kytkeytyvät) kromosomien DNA: han, joka on koettimen emäsjärjestyksen kohteliaisuus. Hybridisoituneen DNA: n ja anturin fluoresenssin läsnäolo tai puuttuminen näkyvät erikoistuneella mikroskoopilla ja osoittavat, onko näytteessä kiinnostava DNA-sekvenssi. Lisäksi erikoistuneilla KALATEKNIIKOILLA voidaan havaita syöpään liittyviä translokaatioita, inversioita ja vahvistuksia.2

FISH in rinta-ja munasarjasyöpä: yleinen käyttö kaloilla sen määrittämiseksi, yliekspressoivatko rinta-ja munasarjasyöpää sairastavat potilaat HER2/neu onkogeenia, joka on yleisesti mukana syövän hoidossa. HER2 / neu kantaa geneettistä koodia HER2-reseptorille, joka on proteiini joidenkin syöpäsolujen pinnalla. HER2 sitoutuu veren kasvutekijöihin, mikä edistää syöpäsolujen kasvua.

HER2 / neu monistuu noin 20-30%: ssa rinta-ja munasarjasyövistä, ja tämä monistuminen ja/tai yli-ilmentymä viittaa huonoon ennusteeseen.3 kalan avulla voidaan tarkkailla, lähettääkö HER2/neu onkogeeni useita signaaleja yksittäisten solujen tasolla, mikä viittaa geenien monistumiseen.

kalat hematologisissa (veri) syövissä: Kalaa voidaan käyttää myös erilaisten hematologisten maligniteettien diagnosointiin ja hoitoon. Monien hematologisten maligniteettien taustalla oleva geneettinen poikkeavuus on kromosomien translokaatio eli geenin vaihtuminen yhdestä kromosomista, jossa geeni on toisessa kromosomissa.

polymeraasiketjureaktio (PCR)

PCR on in vitro-laboratoriomenetelmä, joka on hyödyllinen geneettisessä testauksessa sairauden toteamiseksi ja minimaalisen jäännöstaudin toteamiseksi. Tämä toimenpide vahvistaa DNA: ta pienestä näytteestä, jolloin se on havaittavissa. PCR: n avulla suhteellisen pienet sekvenssit tunnettua DNA: ta voidaan kopioida miljooniksi kopioiksi lyhyen ajan kuluessa.

miten PCR vaikuttaa? Tämä menetelmä vaatii neljä pääkomponenttia: 1) näyte-DNA, 2) runsaasti nukleotideja, 3) lämpöstabiili polymeraasientsyymi, joka vastaa DNA: n kopioinnista, ja 4) alukkeet, lyhyt sarja nukleotideja, jotka sijaitsevat kiinnostavan DNA-fragmentin molemmin puolin ja signaloivat polymeraasin aloittavan tietyn DNA-segmentin replikaation.

PCR on kolmivaiheinen prosessi, jonka jokainen vaihe tapahtuu eri lämpötilassa. Näyte-DNA kuumennetaan ensin noin 90ºC: seen, jotta 2 paritettua DNA-juostetta saadaan erotettua toisistaan. Kun se on erotettu, se jäähdytetään lämpötilaan, joka mahdollistaa primerien hybridisoitumisen niiden komplementtisarjaan kohde-DNA: ssa, noin 40ºC. Lopuksi, DNA replikaatio tapahtuu noin 70ºC, lämpötila, jossa DNA polymeraasi on aktiivisimmillaan. Tämä prosessi toistetaan 20-30 kertaa, jolloin kiinnostava DNA-fragmentti vahvistuu noin miljoonakertaisesti.4

käänteistranskriptio PCR

käänteistranskriptio (RT)-PCR on tekniikka, joka havaitsee missä määrin geenejä ilmaistaan. Monimutkaiset prosessit ohjaavat sitä, mikä DNA: n osa irtoaa, transkriboituu (kopioituu) mRNA: ksi ja ilmaistaan sitten proteiineina solussa. Kaikkia geenejä ei transkriboida ja sitten ilmaista tasapuolisesti. Solun monista kontrolleista johtuen jotkin geenit ovat yliilmaistuneita, eli ne transkriboidaan ja ilmaistaan normaalia suuremmalla nopeudella, kun taas toiset geenit ilmaistaan nyt eli ”sammutetaan” niin, että tietyt toiminnot eivät ilmene solussa.

miten RT-PCR vaikuttaa? RT-PCR käyttää samoja vaiheita kuin PCR vahvistaakseen osan DNA: sta, mutta näyte on ilmainen kopio mRNA: sta. MRNA: sta alkaen tämä testi mittaa vain ilmaistua DNA: ta, jolloin voidaan määrittää, missä määrin tietyt geenit ilmentyvät. RT-PCR: n viimeaikaisia käyttökohteita kliinisessä onkologiassa ovat imusolmukemetastaasien osoittaminen eturauhassyövässä ja luustometastaasien osoittaminen rintasyövässä.5

RT-PCR rintasyövässä: rintasyöpätesti Oncotype DX™ hyödyntää RT-PCR: ää yksilöllisen uusiutumisriskin määrittämiseksi naisilla, joilla on node-negatiivinen estrogeenireseptori (ER)-positiivinen rintasyöpä. Testissä arvioidaan 21 rintasyövän geenien ilmentymistä. Joidenkin geenien yliekspressio kertoo huonommasta ennusteesta, kun taas toisten ilmentyminen voi kertoa paremmasta ennusteesta. Kaikkien 21 geenin ilmentymistä käytetään ”Toistumispisteen™” eli syövän uusiutumisen todennäköisyyden laskemiseen. Laaja kliininen tutkimus osoitti, että uusiutumisen pisteet™ oli tehokkaampi ennusteen ennustamiseksi naisten solmu-negatiivinen, ER-positiivinen rintasyöpä kuin standardimittarit, kuten potilaan ikä, syövän koko, ja syövän vaiheessa.

strategiat geneettisten poikkeavuuksien havaitsemisen parantamiseksi

syöpätutkimuksessa käytetään useita menetelmiä geneettisten poikkeavuuksien havaitsemiseksi. Vaikka niitä ei vielä rutiininomaisesti käytetä kliinisessä ympäristössä, seuraavat näyttävät lupaavilta ja niitä voidaan käyttää tulevaisuudessa diagnosointiin, testaukseen ja syövän seurantaan.

Microarrays: Microarray analysis on tekniikka, joka yhdistää biologian ja tietojenkäsittelytieteen tuottamaan tietyn kudosnäytteen geneettisen profiilin, joka heijastaa tuhansien geenien aktiivisuutta. Tällä tekniikalla on etuja kaloihin tai PCR: ään verrattuna, koska yhdellä analyysillä voidaan arvioida kaikkien geenien ilmentymistä, jotka voivat olla mukana syövässä, eikä vain muutamia. Näyttämällä graafisesti, miten kaikki geenit ovat mukana syövässä, mikrorauskut voivat luoda ”geneettisen jäljen” tietylle syövälle. Näin syövän alatyypin tunnistaminen tarkentuu. Kyky ottaa tilannekuva syövän geneettinen allekirjoitus voi johtaa parempaan ymmärrykseen siitä, miten syöpä kehittyy ja miten suunnitella yksilöllistä hoitoa.

miten mikrorakenteet vaikuttavat? Vaikka eri microarray menetelmiä käytetään, jokainen koostuu viidestä perusvaiheesta:

• näytteen valmistelu
• näytteen yhdistäminen tietokonesiruun
• tietokonesirun skannaus
• normalisointi
• tulosten Tietokoneanalyysi.

näytteen valmistelu: ensimmäisessä vaiheessa cDNA syntetisoidaan RNA: sta käänteisellä transkriptiolla (muista, että transkriptio sisältää DNA: n kopioimista RNA: n valmistamiseksi, joten Käänteinen transkriptio tuottaa DNA: ta RNA: sta) RNA: sta, joka on uutettu sekä testi-että vertailunäytteestä. Näytteen DNA-segmentit on merkitty fluorokromeilla eli radioaktiivisilla kemikaaleilla, jotta ne voidaan havaita sen jälkeen, kun ne on yhdistetty tietokoneen siruun.

näytteen yhdistäminen tietokonesiruun: seuraavaksi näyte yhdistetään tietokonesiruun, joka on suorakulmainen täpläruudukko. Jokaisessa pisteessä on useita kopioita tietystä DNA-sekvenssistä. Nämä sekvenssit on johdettu julkisista DNA-sekvenssien tietokannoista, jotka on tuotettu Human Genome Project-tiedeprojektissa, joka tunnisti lähes kaikki ihmislajin DNA-sekvenssit.

kun näyte lisätään tietokonesiruun, tapahtuu hybridisaatioksi kutsuttu prosessi. Tämä tarkoittaa, että näyte DNA-segmentti sitoutuu (hybridisoituu) segmenttiin tietokoneen siru, joka on tarkka ilmainen sekvenssi nukleotidien (neljä yhdistettä, jotka ovat aakkoset genetiikan).

tietokonesirun skannaus: kun hybridisaatio on valmis, skannereita käytetään fluoresenssin havaitsemiseen ja digitaalisen kuvan luomiseen, joka heijastaa näytteen DNA: n yhdistymistä mikroarray-sirun täpliin.

normalisointi: Koska raw-signaalin voimakkuus voi vaihdella yksittäisten sirujen välillä monilta potilailta tai kokeilta, yksittäisten sirujen voimakkuus on säädettävä yhteiseen Standardiin tai normalisoitava. Esimerkiksi taustamelun vähennys on yleinen normalisointimenetelmä, jota sovelletaan kaikkiin näytteisiin. Normalisointi mahdollistaa monien potilaiden tai kokeiden geeniekspressioprofiilien vertailun.

Tietokoneanalyysi: mikroarray-kokeen viimeinen vaihe on tietokoneanalyysi. Mikroarray-analyysien tuottamat tuhannet raakapisteet ovat pohjimmiltaan käsittämättömiä, ellei niitä arvioida muiden tulosten yhteydessä. Esimerkiksi, geenin ilmentymisprofiili (microarray tulokset) normaalin ja sairaan kudoksen voidaan verrata tunnistaa geenejä, jotka vaihtelevat niiden ilmentymistä ja myös tunnistaa kuvio (profiili), joka voi osoittaa erillinen luokka tai vaihe taudin.7

syöpätautien mikrorakenteet: Mikroarray-analyysi on edistänyt onkologiaa lisäämällä ymmärrystä useiden syöpätyyppien geneettisestä perustasta, mukaan lukien B-solujen non-Hodgkinin lymfooma (BCNHL), akuutti leukemia ja rintasyöpä.

• merkittävää tietoa bcnhl: n patologiasta on saatu vertaamalla sairaan ja normaalin kudoksen geeniekspressiomalleja. Kahdessa eri tautiluokassa on erilliset geeniekspressioprofiilit. Mikroarrayt ovat auttaneet luomaan nämä ilmaisuprofiilit ja tulevaisuudessa ne voivat auttaa tarkasti luokittelemaan uusia bcnhl-tapauksia.
• akuutin leukemian tapauksessa mikrorauskut ovat auttaneet luomaan erillisiä geenien ilmentymismalleja, jotka ovat auttaneet erottamaan akuutin lymfaattisen leukemian (ALL) ja akuutin myelooisen leukemian (AML). Näiden profiilien avulla ennustettiin oikein 29 uutta leukemiatapausta 34: stä.
• lisäksi mikroravut ovat auttaneet tunnistamaan kaksi erillistä geeniekspressioprofiilia rintasyövässä, BCRA1 ja BCRA2. Löydös viittaa erilaisiin tapoihin, joilla rintasyöpä kehittyy,ja antaa vihjeitä, jotka edistävät rintasyövän syyn ymmärtämistä.7

1 Spagnolo SD, Ellis DW, Juneja S, Leong AS, et al. The role of molecular studies in lymfooma diagnosis: a review. Patologia 2004; 36 (1)19-44.

2 Spurbeck JL, Adams SA, Stupca PJ, Dewald GW. Primer on Medical Genomics Part XI: Visualizing Human Chromosoms. Mayo Clinic Proceedings 2004: 79: 58-75.

3 Paik s, Hazan R, Fisher ER, et al. Patologiset löydökset National surgical adjuvant breast and bowel project: prognostic importance of erb B-2 protein overexpression in primary breast cancer. J Clin Onkol 1990;8: 103-112.

4 Tefferi A, Wieben ED, Dewald GW, et al. Primer on Medical Genomics Part II: Background Principles and Methods in Molecular Genetics. Mayo Clinic Proceedings 2002; 77: 785-808.

5 Tefferi A, Wieben ED, Dewald GW, et al. Primer on Medical Genomics Part II: Background Principles and Methods in Molecular Genetics. Mayo Clinic Proceedings 2002; 77: 785-808.

6 Paik s, Shak s, Tang G, et al. Multi-geeni PT-PCR-määritys uusiutumisen ennustamiseksi node-negatiivisilla rintasyöpäpotilailla-NSABP-tutkimukset B-20 ja B-14. 26.vuosittaisen San Antonion Rintasyöpäsymposiumin Proc. 3. – 8. joulukuuta 2003; San Antonio, TX, Abstract #16.

7 Tefferi A, Bolander ME, Ansell SM, ym. Primer on Medical Genomics Part III: Microarray Experiments and Data Analysis. Mayo Clinic Proceedings2002; 77: 927-940.