سرطان یکی از پیچیده‌ترین بیماری‌های ژنتیکی است که در اثر تغییرات یا جهش‌های ژنتیکی در سلول‌های بدن ایجاد می‌شود. NGS (Next Generation Sequencing) یا توالی‌یابی نسل جدید، یک فناوری پیشرفته در علم ژنتیک است که امکان شناسایی سریع، دقیق و گسترده جهش‌های مرتبط با سرطان را فراهم می‌کند.
در این مقاله، به بررسی روش‌های آنالیز جهش‌های سرطان‌زا با استفاده از NGS، کاربردهای بالینی آن در تشخیص سرطان‌های ارثی و مقاوم به درمان و نحوه عملکرد این فناوری در تحقیقات و پزشکی فردمحور می‌پردازیم.
NGS چگونه جهش‌های سرطان‌زا را شناسایی می‌کند؟
NGS روشی است که با سرعت بالا و هزینه مقرون‌به‌صرفه، توالی DNA یا RNA را بررسی کرده و تغییرات ژنتیکی را شناسایی می‌کند. این فناوری می‌تواند انواع مختلف جهش‌های ژنتیکی مرتبط با سرطان را تشخیص دهد، از جمله:
۱. جهش‌های نقطه‌ای (SNVs – Single Nucleotide Variants)
تغییر در یک جفت باز DNA که ممکن است باعث فعال‌سازی یا غیرفعال شدن ژن‌های مرتبط با سرطان شود.
۲. جهش‌های درج/حذف (Indels – Insertions & Deletions)
تغییرات کوچک که ممکن است در عملکرد صحیح پروتئین‌های مرتبط با رشد سلولی اختلال ایجاد کند.
۳. تغییرات تعداد نسخه ژنی (CNVs – Copy Number Variations)
افزایش یا کاهش تعداد نسخه‌های یک ژن خاص که می‌تواند باعث رشد غیرقابل‌کنترل سلولی شود.
۴. بازآرایی‌های کروموزومی (SVs – Structural Variants)
تغییرات بزرگ در ساختار کروموزوم که ممکن است در سرطان‌های خونی مانند لوسمی و لنفوم نقش داشته باشد.
با استفاده از NGS، می‌توان این جهش‌ها را شناسایی و بر اساس آن‌ها برنامه‌های درمانی شخصی‌سازی‌شده طراحی کرد.
کاربردهای NGS در تحقیقات و درمان سرطان
NGS نه‌تنها در تحقیقات ژنتیکی، بلکه در تشخیص و درمان سرطان نیز به‌طور گسترده استفاده می‌شود. برخی از مهم‌ترین کاربردهای این فناوری در پزشکی عبارت‌اند از:
۱. پزشکی فردمحور و درمان هدفمند سرطان
با استفاده از پروفایل ژنتیکی بیماران، پزشکان می‌توانند درمان‌های خاص و هدفمند را برای هر فرد تعیین کنند.
به‌عنوان مثال، در سرطان ریه، بررسی جهش‌های EGFR، ALK و KRAS به پزشکان کمک می‌کند که بهترین دارو را برای بیمار انتخاب کنند.
۲. تشخیص زودهنگام سرطان‌های ارثی
بسیاری از سرطان‌ها دارای ریشه ژنتیکی و ارثی هستند. تست‌های NGS می‌توانند افرادی که در معرض خطر بالای سرطان‌های ارثی مانند سرطان پستان (BRCA1/BRCA2)، سرطان روده بزرگ (MLH1، MSH2، APC) و سرطان تخمدان قرار دارند را شناسایی کنند.
۳. بررسی مقاومت دارویی در بیماران سرطانی
برخی از بیماران ممکن است پس از مدتی به داروهای شیمی‌درمانی یا هدفمند مقاوم شوند. با کمک NGS، می‌توان جهش‌های جدیدی که باعث مقاومت دارویی می‌شوند را شناسایی و درمان جایگزین مناسبی پیشنهاد داد.
مزایای NGS در مقایسه با روش‌های سنتی (مانند Sanger Sequencing)
| ویژگی | NGS | Sanger Sequencing |
|---|---|---|
| سرعت | بسیار بالا | کند |
| هزینه | مقرون‌به‌صرفه برای حجم بالا | گران |
| دقت | بسیار دقیق در تحلیل کل ژنوم | مناسب برای جهش‌های خاص |
| حجم داده | توانایی تحلیل کل ژنوم یا اگزوم | تنها بررسی یک ژن خاص |
NGS گزینه‌ای ایده‌آل برای تشخیص سریع‌تر و دقیق‌تر جهش‌های ژنتیکی سرطان است و در حال حاضر به یکی از ابزارهای اصلی در ژنومیک پزشکی تبدیل شده است.
کدام سرطان‌ها بیشترین ارتباط را با جهش‌های ژنتیکی دارند؟
NGS می‌تواند برای شناسایی جهش‌های مرتبط با انواع مختلف سرطان مورد استفاده قرار گیرد، از جمله:
- سرطان پستان و تخمدان (BRCA1 و BRCA2)
- سرطان ریه (EGFR، KRAS، ALK)
- سرطان کولورکتال (MLH1، MSH2، APC)
- سرطان خون (لوسمی و لنفوم) (BCR-ABL، TP53، MYC)
- سرطان پروستات و مثانه (HOXB13، FGFR3)
NGS با تحلیل جامع ژنوم، اطلاعات کلیدی درباره‌ی این سرطان‌ها ارائه می‌دهد و به پزشکان کمک می‌کند تا بهترین استراتژی‌های درمانی را اتخاذ کنند.
چالش‌های NGS در شناسایی جهش‌های سرطان‌زا
علی‌رغم مزایای بی‌شمار، استفاده از NGS در تحقیقات سرطان چالش‌هایی نیز دارد، از جمله:
- هزینه‌های بالا برای بیماران فردی (البته در حال کاهش است)
- نیاز به تحلیل پیچیده داده‌ها و تفسیر علمی دقیق
- تنوع بالای جهش‌های ژنتیکی که ممکن است همیشه قابل پیش‌بینی نباشند
با این حال، پیشرفت‌های سریع در حوزه‌ی هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، آینده‌ی روش‌های تحلیلی NGS را بسیار روشن کرده است.
جمع‌بندی: آیا NGS روش آینده برای تشخیص سرطان است؟
فناوری NGS انقلابی در ژنومیک پزشکی و تشخیص سرطان ایجاد کرده است.
- این روش به پزشکان کمک می‌کند تا جهش‌های ژنتیکی مرتبط با سرطان را با دقت بالا شناسایی کرده و بر اساس آن درمان‌های هدفمند و شخصی‌سازی‌شده ارائه دهند.
- تشخیص زودهنگام، بررسی مقاومت دارویی و کاهش هزینه‌های درمانی، از مهم‌ترین مزایای NGS در مقایسه با روش‌های سنتی است.
با پیشرفت تکنولوژی و کاهش هزینه‌ها، در آینده‌ای نه‌چندان دور، NGS به روش استاندارد برای شناسایی و درمان بسیاری از سرطان‌ها تبدیل خواهد شد.
سوالات متداول درباره NGS و جهش‌های سرطان‌زا
۱. آیا تست NGS برای همه بیماران سرطانی توصیه می‌شود؟
بستگی به نوع سرطان، سابقه خانوادگی و وضعیت بیمار دارد. برخی سرطان‌ها مانند سرطان پستان ارثی یا سرطان‌های مقاوم به درمان به‌شدت از این روش بهره‌مند می‌شوند.
۲. چقدر طول می‌کشد تا نتایج NGS آماده شود؟
بسته به نوع آزمایش و حجم داده‌ها، نتایج معمولاً بین چند روز تا دو هفته آماده می‌شود.
۳. آیا NGS در ایران انجام می‌شود؟
بله، برخی آزمایشگاه‌های تخصصی در ایران خدمات NGS ارائه می‌دهند که می‌توانند اطلاعات دقیقی درباره‌ی جهش‌های ژنتیکی مرتبط با سرطان فراهم کنند.
