آزمایش اگزوم و تشخیص علت دیابت

یکی از اندام های اصلی ترشح کننده هورمون (و درگیر در بیماری دیابت) که در بدن انسان فعالیت می کند، پانکراس است. فعالیت ترشح کنندگی پانکراس وابسته به ساختارهایی است که جزایر لانگرهانس نامیده می شوند و از سه دسته سلول آلفا، بتا، و دلتا تشکیل شده اند. سلول های آلفا مسئول تولید گلوکاگون هستند که عامل افزایش قند خون و مصرف ذخایر بدن در زمان نیاز هستند. سلول های بتا، انسولین را ترشح می کنند که مسئول کاهش قند خون پس از مصرف غذا، و انتقال قند اضافه موجود در غذا، به کبد و بافت چربی است. سلول های دلتا، تولیدکننده سوماتواستاتین پانکراسی با عملکردهای متنوع هستند. امروزه روش های های دقیق و پیشرفته ای برای تشخیص بیماری دیابت وجود دارد.



دیابت در اصطلاح به حالتی گفته می شود که بدن قادر به مدیریت مناسب قند خون نیست. این ناتوانی در مدیریت قند خون ممکن است ناشی از نقص در هورمون انسولین، نقص در گیرنده های آن، و یا وجود عوامل برهم زننده تعادل قند بدن (مانند برخی داروها) باشد.
دیابت از لحاظ ژنتیکی بیماری ناهمگنی است که عوامل ژنتیکی و محیطی متعددی می توانند در ایجاد آن دخالت داشته باشند. میزان تاثیر گذاری این عوامل در بروز دیابت، اساس نوعی از طبقه بندی برای این بیماری است. در این طبقه بندی، دیابت به انواعی که عوامل ژنتیکی نقش اصلی را در بروز آن دارند (مانند دیابت نوع 1، دیابت نوزادی، و دیابت جوانی)، و انواعی که نقش عوامل محیطی در آن پر رنگ تر است (مانند دیابت نوع 2، و دیابت بارداری) تقسیم می شوند.
براساس این طبقه بندی، دسته اول از بیماری ها الگوی توارث نسبتا واضحی دارند و در بین اعضای یک خانواده با احتمال بیشتری دیده می شوند. به عبارت دیگر، احتمال اینکه فرزند یک فرد مبتلا به دیابت نوع 1 نیز به بیماری والدینش مبتلا شود بسیار بیشتر از دیابت نوع 2 است. اکثر این بیماری های با الگوی اتوزوم غالب به ارث می رسند و جهش در برخی از ژن ها مانند خانواده HNF، ژن INS، و INSR در ایجاد آن دخالت دارند. توارث غالب به این معناست که افراد بیمار لزوما یک والد بیمار دارند و شانس 50% برای انتقال بیماری به نسل بعد دارند. در مورد بیماری های دسته دوم، با وجود نقش غیر قابل انکار عوامل ژنتیکی (مانند جهش در ژن FTO که در متابولیسم چربی ها دخالت دارد) در ایجاد استعداد ابتلا به بیماری، به نظر می رسد که عوامل محیطی و سبک زندگی تاثیر بیشتری بر بروز این بیماری دارند.
نوع دیگری از طبقه بندی دیابت وجود دارد که آن را به انواع اولیه و ثانویه تقسیم بندی می کند. دیابت اولیه انواعی از دیابت هستند که در آنها نقایص ایجاد کننده بیماری از خود فرد بیمار منشا می گیرد و از ابتدا در فرد بیمار وجود دارند (به طور مثال نقص در انسولین یا گیرنده آن)، اما دیابت ثانویه معمولاً معلول علل دیگری است و تحت تاثیر سایر عوامل رخ می دهد. مثال هایی از این بیماری، دیابت بارداری و دیابت های دارویی است.
دیابت های ارثی خود به دو گروه تقسیم می شوند: انواعی که در آنها دیابت مشکل عمده بیمار است و علامت دیگری در او وجود ندارد و یا علائم دیگر حاصل وجود دیابت و وابسته به آن هستند (مانند دیابت نوع 1، یا دیابت نوزادی)، و انواعی که در آنها دیابت خود یکی از علائم جانبی بیماری است که در اثر مشکل دیگری بروز کرده است (مانند دیستروفی میوتونیک (ضعف عضلانی همراه با دیابت)، یا سندرم پرادر-ویلی (عقب ماندگی ذهنی همراه با چاقی و دیابت)).
با توجه به ناهمگنی علل ژنتیکی بروز دیابت، تشخیص وجود ژن عامل بیماری در یک فرد و نیز شناخت جهش های آن حتی در موارد خانوادگی بسیار دشوار است. یکی از راهکارهای حل این مشکل، استفاده از روش توالی یابی اگزوم (WES) برای بررسی جهش های دخیل در این بیماری است. مزیت این روش توانایی بررسی همزمان تعداد زیادی از ژنهاست و بدین ترتیب از قابلیت بالایی برای شناسایی جهش ها برخوردار است.
تعیین توالی اگزوم (WES) یکی از روش های موثر برای تشخیص بیماری ها با اتکا بر توالی یابی نواحی کد کننده ژنوم می باشد. این تکنیک همچنین در تشخیص اختلالات ژنتیکی ناشناخته نیز بسیار کارآمد می باشد. این دو ویژگی، توالی یابی اگزوم را تبدیل به یکی از بهترین گزینه ها برای تشخیص جهش های متنوع دخیل در بیماری دیابت کرده است. با استفاده از توالی یابی اگزوم می توان طیف گسترده ای از جهش های دخیل در این بیماری را مورد مطالعه قرار داد و حتی جهش های نادر ناشناخته در خانواده های خاص را شناسایی نمود. مطالعات نشان داده است که توالی یابی اگزوم قادر است تا 25% جهش های دخیل در دیابت (حتی انواع نادر آن را ) شناسایی کند. این رقم برای بیماری که عوامل محیطی نقش پر رنگی در آن دارد قابل توجه است.
پیشرفت های اخیر در مهندسی ژنتیک، پیشنهاد می کند که می توان با انتقال ژن سالم به جای ژن معیوب به فرد بیمار، دیابت را بدون نیاز به مصرف مادام العمر دارو درمان کرد. پیش نیاز چنین درمانی این است که جهش های دخیل در بیماری در هر فرد شناسایی شود. بنابراین، با توجه به ناهمگنی ژنتیکی دیابت، بهترین روش برای شناسایی جهش های دخیل در بیماری، توالی یابی اگزوم است.
در روش WES تمامی ژن های مرتبط با بیماری بررسی شده و از میان آنها ژن هایی که جهش های آنها در دیابت گزارش شده است به طور ویژه بررسی می گردند. در نهایت و با شناسایی جهش ژنی عامل بیماری در یک خانواده، می توان در راستای تشخیص پیش از تولد و پیشگیری از بروز بیماری در فرزندان گام برداشت. در صورت تمایل به انجام آزمایش اگزوم می توانید از خدمات آزمایشگاه های مرکز مام بهره مند شوید.

نویسنده و مترجم : فرزانه رامی

منابع : nature