Pogosto zastavljena vprašanja (FAQ)

Deoksiribonukleinska kislina (DNK, angleško DNA) je nosilka dedne informacije, ki se prenaša iz bioloških staršev na potomce. Shranjena je v celičnem jedru, zgrajena pa iz sladkorja (deoksiriboza), dušikovih baz (adenin, gvanin, timin in citozin) in fosfatne skupine. Najpomembnejši deli DNK, ki v veliki meri določajo izhodiščne telesne lastnosti posameznika so geni.

Gen je del verige DNK, ki nosi zapis za molekulo RNK, ki se lahko prepiše v protein (protein kodirajoči geni) ali pa kot RNA molekula opravlja določeno funkcijo in se ne prepiše v protein (ne-kodirajoči geni). Ti proteini opravljajo različne funkcije. Mutacija gena lahko spremeni aminokislinski zapis proteina, kar se lahko izrazi kot bolezen (npr. cistična fibroza) ali pa kot spremenjena lastnost (npr. barva oči).

Človek nosi 2 kopiji vsakega gena, enega podedovanega od očeta in drugega od materemame. Moški podedujejo kromosom X od materemame, kromosom Y pa od očeta. Vsi podedujemo gene v mitohondrijski DNK izključno po materimami.

Človeška DNK nosi zapise za 22.000 genov, ki kodirajo proteine in 18.000 genov, ki ne kodirajo proteinov.

Genom je nabor vsega genetskega materiala (DNK), tako kodirajočega kot ne-kodirajočega. Kodirajoči DNK predstavlja le 1-2% vsega DNK. Preostanek DNK ne kodira niti proteinov, niti RNA molekul in je v primerjavi z kodirajočo DNK slabše raziskan. Ne-kodirajoča DNK ima pomembno strukturno vlogo in vlogo pri zaščiti pred mutacijami.

Kromosom je ena DNK molekula, ki nosi del ali celotni genetski zapis nekega organizma. Človek ima v vsaki celici 23 parov kromosomov, ki jih dobi od mame in očeta. Glede na celični cikel so različni deli kromosomov različno tesno zviti okoli posebnih proteinov (histonov). Med delitvijo celice se kromosomi zelo tesno zvijejo v obliko črke X. V tej obliki je pod mikroskopom najlažje ločiti vseh 46 kromosomov in so v tej obliki najbolj poznani znanstveni in širši javnosti.

Eksom predstavlja del DNK, ki je »prepisan« in »preveden« v proteinsko zaporedje. Ta del DNK nosi večino danes poznanih patoloških različic, ki povzročajo dedne bolezni, saj ima direkten vpliv na končno strukturo proteina. 

Redke bolezni so v Evropi uniji definirane, kot življenje-ogrožajoče ali kronične bolezni, katerih pojavnosti je manj kot 5 na 10.000. Danes poznamo med 6000 in 8000 redkih bolezni, za katerimi oboleva med 6 in 8% evropske populacije, oz. med 27 in 36 miljonov evropejcev. Bolniki z redkimi boleznimi pogosto potrebujejo kompleksno zdravstveno obravnavo, za zmanjšanje umrljivosti in izboljšanje kvalitete življenja. Obravnavo teh bolnikov dodatno otežuje majhno število bolnikov z posameznimi boleznimi in razpršenost znanja in centrov, ki se ukvarjajo z redkimi boleznimi.

Sekvenciranje nove generacije (NGS) je tehnologija sekvenciranja DNK, ki je revolucionirala raziskovanje na področju genomike. Medtem ko je bilo sekveniranje celotnega genoma z prvotno metodo (Sangerjeva metoda) skrajno zamudno, je NGS omogočila sekvenciranje celotnega genoma v samo nekaj urah. Obstajajo različne platforme NGS, ki uporabljajo različne metode sekvenciranja, vse platforme pa delujejo po principu vzporednega sekvenciranja milijonov majhnih fragmentov DNK. Bioinformatske analize združijo prebrane fragmente, tako, da jih umestijo na človeški referenčni genom. Vsaka od treh miljard baz človeškega genomae je prebrana večkrat, da se doseže ustrezna natančnost podatkov. NGS se lahko uporabi za sekvenciranje celotnega genoma, ali specifičnih področijju genoma, kot so kodirajoči geni (celotno eksomsko sekvenciranje) ali manjše število posameznih genov.

Sekvenciranje človeškega genoma se uspešno uporablja v diagnostiki genetskih bolezni človeka. Z napredovanjem tehnologije se veča delež genoma, ki ga preiščemo s posamezno preiskavo. S kliničnim eksomskih sekvenciranjem lahko preiščemo več kot 4.000 genov, povezanih s človeškimi genetskimi boleznimi in dosežemo 22-odstotni diagnostični uspeh. Z razširitvijo preiskave na celotni eksom, torej na kodirajoče regije vseh človeških genov, pa je možno doseči 25 in 40 % diagnostični uspeh.

Genomsko sekvenciranje je sekvenciranje celotne DNK, tako kodirajoče, kot tudi ne-kodirajoče. V primerjavi z eksomskim sekvenciranjem je metoda dražja in časovno bolj zamudna, a omogoča bolj podrobno preiskavo. S sekvenciranjem celotnega genoma, lahko dosežemo diagnostični uspeh nad 40%, kar predstavlja predstavlja pomembno dodano vrednost te metode pri diagnostiki vzrokov genetskih bolezni.

Personalizirana ali precizna medicina, je zdravstvena oskrba, ki je individualno prilagojena pa podlagi bolnikovih genom, življenjskega sloga in okolja. Napredki na področju genomike in lažji dostop do zdravstvenih podatkov, omogočajo implementacijo personalizirane medicine v zdravstveno obravnavo bolnikov.

V genomskem zapisu posameznika najdemo več milijonov genetskih sprememb, katerih pomena za zdravje še ne poznamo. Ločiti moramo bolezenske spremembe (patogene različice) od naravnih različic zapisa (benigne različice), zato potrebujemo zbirko podatkov o prisotnosti in pogostosti različic v splošni populaciji. Obsežnim mednarodnim podatkovnim zbirkam primanjkujejo podatki o genetski raznolikosti v različnih populacijah, še posebej manjših, ki so v teh zbirkah slabo zastopane, kamor sodi tudi slovensko prebivalstvo.

Nacionalni genomski projekti predstavljajo temelj vseh genomskih študij v teh državah, omogočajo bistveno izboljšanje učinkovitosti prepoznave patogene od benigne populacijske genomske variabilnosti ter tako pomembno prispevajo k učinkovitosti diagnostike genetskih bolezni v državi.