WGS (secvențierea întregului genom): ce este, indicații, contraindicații
Secvențierea întregului genom (WGS - Whole Genome Sequencing) reprezintă una dintre cele mai avansate tehnologii din domeniul geneticii moderne, oferind o analiză completă a întregului ADN al unei persoane. Această metodă permite detectarea atât a mutațiilor rare, cât și a variantelor comune, fiind utilizată tot mai frecvent în scopuri clinice și de cercetare. În contextul extinderii medicinei personalizate, WGS oferă o oportunitate fără precedent de înțelegere profundă a afecțiunilor genetice.
În centrele MedLife, medicii noștri specialiști în genetică oferă consultații dedicate pacienților care au efectuat sau doresc să efectueze testări genetice. Vă așteptăm pentru interpretarea rezultatelor, sfaturi medicale personalizate și sprijin în luarea celor mai potrivite decizii pentru sănătatea dumneavoastră și a celor dragi.
Ce este WGS (Whole Genome Sequencing)?
Secvențierea întregului genom este o tehnică care permite determinarea ordinii fiecărei perechi de baze din genomul uman, acesta fiind format din aproximativ 3 miliarde de perechi de baze. Spre deosebire de metodele tradiționale, care investighează doar anumite gene sau regiuni specifice, WGS oferă o imagine completă a materialului genetic al unei persoane.
În termeni simpli, genomul reprezintă întreaga colecție de ADN din celulele noastre, în care este stocată informația necesară pentru funcționarea și dezvoltarea organismului. WGS scanează în totalitate materialul genetic, identificând variații, inserții, deleții și alte tipuri de modificări genetice, care pot trece nedetectate prin alte metode de analiză.
Secvențierea se bazează pe tehnologii de ultimă generație reprezentate de platforme care utilizează tehnologii de secvențiere în paralel la scară largă, reducând semnificativ timpul și costul necesar pentru analiza unui genom complet.
WGS este adesea comparată cu alte metode precum secvențierea exomului (WES - Whole Exome Sequencing) sau panourile genetice țintite. Spre deosebire de WGS, WES se concentrează doar pe genele codificatoare (exoni), care reprezintă aproximativ 1-2% din genom. Panourile genetice analizează doar anumite gene cunoscute ca fiind implicate într-o boală.
Un avantaj important al WGS este capacitatea de a identifica variante în regiunile necodificatoare, cum ar fi regiunile reglatoare sau intergenice, care pot avea un impact biologic important. Această caracteristică face din WGS un instrument esențial în cazurile clinice complexe sau nerezolvate.
Datele generate de WGS sunt analizate prin algoritmi bioinformatici avansați, care filtrează și interpretează milioanele de variante detectate. Acest proces este crucial pentru a distinge între variațiile benigne și cele patogene sau potențial patogene.
WGS nu este doar un instrument de diagnostic. Datorită complexității și profunzimii informațiilor obținute, această metodă este utilizată și în domenii precum farmacogenomica, medicina de precizie și cercetarea populațiilor umane, contribuind la înțelegerea evoluției și diversității genetice.
Etapele procedurii WGS
Primul pas al procedurii WGS constă în recoltarea probei biologice, de regulă sânge periferic sau salivă. Este important ca proba să fie colectată în condiții optime pentru a asigura integritatea ADN-ului, ceea ce influențează semnificativ calitatea rezultatelor obținute ulterior.
Odată recoltată, proba este supusă procesului de izolare a ADN-ului, utilizând metode chimice sau mecanice pentru extragerea materialului genetic pur. Calitatea și cantitatea ADN-ului sunt verificate riguros înainte de secvențiere, pentru a evita erorile tehnice.
Secvențierea propriu-zisă implică fragmentarea ADN-ului în bucăți mici, care sunt apoi multiplicate și citite de către aparatele de secvențiere. Aceste fragmente sunt ulterior reasamblate informatic pentru a reconstrui genomul complet. Procesul poate dura de la câteva ore la câteva zile, în funcție de platforma utilizată.
După generarea datelor brute, urmează etapa de analiză bioinformatică. Aici, milioane de secvențe sunt comparate cu un genom de referință pentru a identifica variațiile genetice. Acestea sunt apoi clasificate după tip, frecvență și potențial impact asupra sănătății.
Interpretarea clinică este realizată de specialiști în genetică medicală, care corelează datele genetice cu tabloul clinic al pacientului. Variantele identificate sunt clasificate conform ghidurilor internaționale (ex. ACMG), în funcție de caracterul lor patogen, probabil patogen, incert sau benign.
Rezultatele finale sunt prezentate sub forma unui raport genetic, clar și accesibil, destinat medicului curant și pacientului. Acesta conține detalii despre variantele relevante, potențialul lor impact, precum și recomandări pentru evaluări suplimentare, tratamente sau screeninguri pentru membrii familiei.
În anumite cazuri, rezultatele pot necesita validare printr-o metodă complementară, cum ar fi secvențierea Sanger sau testele de segregare familială. Această etapă suplimentară asigură acuratețea și validitatea concluziilor genetice.
Indicații pentru WGS
WGS este indicată în primul rând pacienților cu suspiciune de boli genetice rare, în special atunci când alte metode nu au oferit un diagnostic clar. Fiind o metodă comprehensivă, WGS permite identificarea variantelor care pot fi omise de testele mai puțin complexe.
În domeniul neurologiei, WGS este frecvent recomandată în cazul tulburărilor de neurodezvoltare, cum ar fi autismul, dizabilitatea intelectuală sau epilepsia rezistența la tratament. De asemenea, este utilă în analiza malformațiilor congenitale multiple fără o cauză cunoscută.
WGS este indicată și pentru diagnosticul bolilor mitocondriale, afecțiuni dificile de identificat prin metodele clasice, deoarece analizează atât ADN-ul nuclear, cât și pe cel mitocondrial.
O altă indicație importantă este reprezentată de cazurile în care pacientul a trecut deja prin mai multe testări genetice (paneluri, WES) fără rezultat concludent. WGS oferă o ultimă etapă de explorare completă, evitând pierderea informației relevante.
În oncologie, WGS poate fi folosit pentru identificarea mutațiilor somatice din tumorile maligne, dar și a variantelor germinale cu impact asupra riscului de cancer ereditar. Astfel, contribuie la alegerea tratamentului țintit și la monitorizarea familiilor la risc.
În medicina reproductivă, WGS este utilizată pentru screeningul cuplurilor în vederea depistării purtătorilor de boli recesive și, în cazuri atent selecționate, pentru diagnostic prenatal atunci când ecografiile detectează anomalii structurale fetale.
Totodată, WGS este utilă în medicina de precizie, fiind aplicată preventiv la persoane sănătoase cu antecedente familiale de boli genetice sau în farmacogenomică, pentru a evalua răspunsul individual la anumite medicamente.
Contraindicații și limitări
Deși WGS este o tehnologie extrem de avansată, există și situații în care utilizarea sa nu este recomandată sau trebuie abordată cu prudență. Una dintre principalele contraindicații este lipsa consimțământului informat, mai ales în cazurile în care pacientul nu înțelege implicațiile pe termen lung ale rezultatelor genetice obținute.
Un alt aspect important este lipsa unei indicații medicale clare. Testarea întregului genom poate genera informații irelevante sau greu de interpretat dacă nu există o suspiciune clinică fundamentată. Astfel, WGS nu este recomandată ca metodă de screening general în absența unor criterii bine definite.
Contraindicația poate fi și logistică: lipsa accesului la consiliere genetică specializată. Deoarece rezultatele WGS sunt complexe, interpretarea lor corectă și comunicarea către pacient sunt esențiale pentru evitarea anxietății sau a deciziilor eronate.
La nivel tehnic, una dintre limitările metodei este reprezentată de acoperirea incompletă a anumitor regiuni genomice. Chiar dacă WGS este o metodă "completă", unele secvențe - cum ar fi cele repetitive sau bogate în GC - pot fi insuficient acoperite și, deci, imposibil de analizat corect.
O altă provocare este reprezentată de identificarea variantelor cu semnificație incertă (VUS - variants of uncertain significance). Acestea pot genera confuzie, mai ales în absența unor date suplimentare despre pacient sau familie, fiind greu de corelat cu fenotipul clinic.
Riscurile psihosociale nu sunt de neglijat. Descoperirea unor informații genetice nedorite sau neașteptate - cum ar fi predispoziția pentru boli severe - poate produce stres emoțional, afectând echilibrul psihologic al pacientului și al familiei sale.
Totodată, utilizarea WGS poate ridica probleme etice legate de identificarea descoperirilor incidentale - rezultate fără legătură cu motivul inițial al testării, dar care pot avea consecințe medicale importante. Pentru a gestiona aceste situații, sunt necesare politici clare și consiliere specializată.
Avantaje ale WGS
Principalul avantaj al WGS este capacitatea sa de a analiza întregul genom al unei persoane, oferind o imagine completă asupra tuturor variațiilor genetice posibile, nu doar a celor din regiuni codificatoare. Acest lucru face din WGS o unealtă unică în diagnosticul bolilor genetice complexe sau nerezolvate prin alte metode.
WGS are un potențial crescut în descoperirea de mutații rare, care nu au mai fost descrise. Astfel, poate contribui la identificarea unor noi gene implicate în boli, îmbogățind cunoștințele medicale și extinzând bazele de date genetice.
Comparativ cu alte metode, WGS permite detectarea unei game mai largi de variații genetice, inclusiv mutații punctiforme, deleții, inserții, variații de număr de copii (CNV - copy number variations) și mutații structurale complexe.
Un alt beneficiu major este acela că, odată obținute datele WGS, acestea pot fi reinterpretate ulterior, pe măsură ce știința progresează. Astfel, pacientul poate beneficia de noi informații fără a repeta testul, doar prin reanalizarea datelor deja disponibile.
WGS este extrem de utilă în medicina personalizată, deoarece oferă informații detaliate despre profilul genetic individual. Acest lucru permite adaptarea tratamentului în funcție de predispozițiile genetice ale fiecărui pacient, crescând eficiența și reducând efectele adverse.
În context familial, WGS poate ajuta la identificarea purtătorilor de boli recesive, sprijinind astfel consilierea reproductivă. De asemenea, este esențială în studiile de segregare familială pentru a înțelege moștenirea unei afecțiuni.
Nu în ultimul rând, WGS este un instrument valoros în cercetarea științifică, fiind utilizată în studii populaționale, în analiza evoluției genetice și în dezvoltarea de noi terapii. Impactul său în acest domeniu este în continuă creștere.
Riscuri și considerații etice
WGS, deși extrem de utilă, ridică o serie de dileme etice care trebuie tratate cu responsabilitate. Una dintre cele mai discutate probleme este legată de confidențialitatea datelor genetice. Fiind extrem de personale și identificabile, aceste informații trebuie protejate riguros împotriva accesului neautorizat sau utilizării în scopuri discriminatorii.
O altă preocupare este legată de dreptul pacientului de a ști sau de a nu ști anumite rezultate. De exemplu, în cazul în care secvențierea identifică o mutație asociată cu o boală gravă, dar fără tratament curent, unii pacienți pot prefera să nu afle această informație.
Rezultatele WGS pot avea consecințe importante pentru membrii familiei. Fiindcă numeroase mutații sunt moștenite, identificarea unui diagnostic genetic poate influența nu doar pacientul, ci și rudele acestuia, care ar trebui să fie informate privind eventualele riscuri genetice.
Consimțământul informat joacă un rol esențial. Înainte de efectuarea testului, pacientul trebuie să înțeleagă nu doar scopul testării, ci și ce tip de informații pot fi descoperite și cum vor fi gestionate rezultatele, inclusiv cele incidentale.
Un alt aspect etic important este legat de copiii și persoanele fără capacitate juridică. Testarea genomică a acestora trebuie justificată medical și trebuie evitată dacă informațiile nu au o valoare clinică imediată sau pot afecta autonomia viitorului adult.
Existența descoperirilor incidente complică și mai mult problema etică. De exemplu, testul pentru o afecțiune neurologică ar putea descoperi o predispoziție pentru cancer sau boli cardiovasculare. Cum, când și dacă aceste informații sunt comunicate pacientului este o decizie sensibilă.
Nu în ultimul rând, riscul de discriminare genetică trebuie luat în considerare. Chiar dacă în unele țări există legislație care protejează persoanele împotriva discriminării genetice (de exemplu, la angajare sau la asigurări), acest aspect nu este reglementat uniform la nivel global.
Costuri și accesibilitate
Costul secvențierii întregului genom a scăzut considerabil în ultimii ani, dar rămâne totuși semnificativ.
WGS este disponibilă mai ales în laboratoare private sau în cadrul unor programe de cercetare. În sistemul public de sănătate, accesul la WGS este limitat, fiind rareori decontat de Casa Națională de Asigurări de Sănătate. Acest lucru limitează utilizarea sa largă în practica medicală curentă.
În unele țări occidentale, precum Marea Britanie sau SUA, WGS este oferit gratuit în cazurile cu indicație medicală clară, prin proiecte naționale sau programe pilot. Acest lucru a demonstrat eficiența și viabilitatea sa pe scară largă.
Un alt obstacol în calea accesibilității este lipsa personalului specializat pentru interpretare și consiliere genetică. În România, numărul geneticienilor medicali este redus, ceea ce îngreunează implementarea testelor WGS în mod responsabil și corect.
Există și aspecte legate de infrastructura digitală. Stocarea, analiza și păstrarea pe termen lung a datelor genetice necesită echipamente performante și politici riguroase de securitate cibernetică, ceea ce presupune costuri suplimentare.
În plus, reanalizarea periodică a datelor WGS, în lumina noilor descoperiri științifice, presupune un efort suplimentar din partea laboratoarelor, dar aduce un mare beneficiu pacientului. Totuși, acest serviciu nu este întotdeauna inclus în prețul inițial al testului.
Pe viitor, este de așteptat ca scăderea continuă a costurilor, combinată cu dezvoltarea tehnologiilor și extinderea cadrelor legislative, să facă WGS mai accesibil pentru un număr tot mai mare de pacienți și medici.
Viitorul WGS în medicină
Viitorul WGS este strâns legat de evoluția medicinei personalizate. În timp, secvențierea întregului genom va deveni tot mai prezentă în practica clinică de rutină, în special în oncologie, neurologie și boli rare.
O direcție promițătoare este integrarea inteligenței artificiale în analiza genomică. Algoritmii AI pot ajuta la interpretarea rapidă și precisă a variantelor genetice, la identificarea patternurilor și la generarea de ipoteze clinice automate.
Proiecte internaționale precum „100.000 Genomes Project” din Marea Britanie sau inițiativele de genomică populațională din Islanda, Finlanda sau China oferă modele viabile pentru integrarea WGS în politicile publice de sănătate.
În cercetare, WGS va continua să contribuie la descoperirea de noi gene, la înțelegerea mecanismelor bolilor și la dezvoltarea de terapii genetice sau celulare adaptate profilului fiecărui pacient.
Pe plan educațional, este nevoie de formarea continuă a profesioniștilor din sănătate pentru a interpreta și folosi corect rezultatele WGS. Astfel, medicina genomică va deveni o competență transversală în toate specialitățile medicale.
De asemenea, este de așteptat o creștere a cererii pentru consiliere genetică, atât în mediul clinic, cât și preventiv. Aceasta va necesita extinderea rețelei de geneticieni și psihologi specializați în genetică medicală.
Pe termen lung, WGS are potențialul de a deveni un test standard realizat la naștere sau chiar înainte, pentru a permite prevenirea precoce a bolilor și monitorizarea personalizată a sănătății de-a lungul vieții.
WGS este una dintre cele mai revoluționare metode de analiză genetică disponibile astăzi, oferind o imagine detaliată a genomului uman. Utilizată corespunzător, poate ghida diagnosticul, tratamentul și prevenția într-un mod extrem de precis și personalizat. Cu toate acestea, aplicarea sa trebuie făcută cu responsabilitate, ținând cont de implicațiile etice, sociale și psihologice. Viitorul WGS este promițător, dar presupune investiții continue în educație, infrastructură și politici publice clare pentru a asigura un acces echitabil și sigur pentru toți pacienții.
Disclaimer: Informațiile din acest articol nu înlocuiesc consultul medical sau recomandările specialistului.
Bibliografie
- Lionel, A. C., Costain, G., Monfared, N., Walker, S., Reuter, M. S., Hosseini, S. M., et al. (2018). Improved diagnostic yield compared with targeted gene sequencing panels suggests a role for whole‐genome sequencing as a first‐tier genetic test. Genetics in Medicine, 20(4), 435-443. https://doi.org/10.1038/gim.2017.119, accesat la 2.07.2025;
- H.‐F., Chi, C.‐S., & Tsai, C.‐R. (2020). Diagnostic yield and treatment impact of whole‐genome sequencing in paediatric neurological disorders. Developmental Medicine & Child Neurology. Advance online publication. https://doi.org/10.1111/dmcn.14722, accesat la 2.07.2025;
- Zhou J, Yang Z, Sun J, Liu L, Zhou X, Liu F, Xing Y, Cui S, Xiong S, Liu X, Yang Y, Wei X, Zou G, Wang Z, Wei X, Wang Y, Zhang Y, Yan S, Wu F, Zeng F, Wang J, Duan T, Peng Z, Sun L. Whole Genome Sequencing in the Evaluation of Fetal Structural Anomalies: A Parallel Test with Chromosomal Microarray Plus Whole Exome Sequencing. Genes (Basel). 2021 Mar 6;12(3):376. doi: 10.3390/genes12030376. PMID: 33800913; PMCID: PMC7999180, accesat la 2.07.2025;
- Choy KW, Wang H, Shi M, Chen J, Yang Z, Zhang R, Yan H, Wang Y, Chen S, Chau MHK, Cao Y, Chan OYM, Kwok YK, Zhu Y, Chen M, Leung TY, Dong Z. Prenatal Diagnosis of Fetuses With Increased Nuchal Translucency by Genome Sequencing Analysis. Front Genet. 2019 Aug 16;10:761. doi: 10.3389/fgene.2019.00761. PMID: 31475041; PMCID: PMC6706460, accesat la 2.07.2025;
- Petrikin JE, Cakici JA, Clark MM, Willig LK, Sweeney NM, Farrow EG, Saunders CJ, Thiffault I, Miller NA, Zellmer L, Herd SM, Holmes AM, Batalov S, Veeraraghavan N, Smith LD, Dimmock DP, Leeder JS, Kingsmore SF. The NSIGHT1-randomized controlled trial: rapid whole-genome sequencing for accelerated etiologic diagnosis in critically ill infants. NPJ Genom Med. 2018 Feb 9;3:6. doi: 10.1038/s41525-018-0045-8. PMID: 29449963; PMCID: PMC5807510, accesat la 2.07.2025.
Solicită o programare
Aici puteți să solicitați o programare pentru serviciile noastre de oriunde vă aflați, fără telefon și fără vizită în clinică.
Analizele cu bilet de trimitere în decontare cu Casa de Asigurări de Sănătate se recoltează doar în baza unei programări prealabile.
Articole din aceeași categorie
Testul halosperm: ce este și când este recomandat să îl faci
Testul Halosperm este o investigație de laborator care evaluează gradul de fragmentare a ADN-ului spermatozoizilor și care oferă informații esențiale despre calitatea materialului genetic masculin.Această analiză joacă un rol important în investigarea infertilității masculine, oferind in...
WES (secvențierea întregului exom): ce este, indicații, contraindicații
În era medicinei personalizate, diagnosticarea precisă a bolilor genetice a devenit un element esențial în practica clinică. Secvențierea întregului exom (WES - Whole Exome Sequencing) reprezintă una dintre cele mai eficiente metode moderne de identificare a mutațiilor genetice responsabile...
Gena: ce înseamnă și ce informații trebuie să știi
Genele stau la baza identității biologice a fiecărui individ. Ele conțin informațiile esențiale necesare pentru funcționarea, dezvoltarea și reproducerea organismelor. În era medicinei personalizate și a testelor genetice accesibile, înțelegerea noțiunii de „genă” nu mai este un lu...