Genetik Tekniklerin Evrimi: Geçmiş, Bugün ve Ötesi

Genom teknolojilerindeki hızlı ilerlemeler nedeniyle genetik analizler, klinik uygulama ve araştırmada hayati öneme sahip hale gelmiştir. Geçtiğimiz on yıl içinde, genetikle ilişkili bozuklukların altında yatan mekanizmaları çözmek için büyük adımlar atılmıştır. Ayrıca genetik test yöntemleri, özellikle de İnsan Genom Projesi'nin tamamlanması ve bilgisayar teknolojisindeki gelişmelerle birlikte küçük ölçekli laboratuvarlar için bile yaygın olarak erişilebilir ve uygulanabilir hale gelmiştir. Genetik testlerin kişiselleştirilmiş tıp alanında kullanılması, insan sağlığında yeni ufukların başlangıcında olduğumuzu göstermektedir.

Genetik Tekniklerin Tarihçesi ve Yöntemlerin Özellikleri

Geçmişten bugüne birçok genetik teknik geliştirilmiş, her biri farklı özellikleriyle öne çıkmıştır.

Geleneksel Sitogenetik Teknikler

Tarihte genetik terimi, organizmalardaki genlerin incelenmesi anlamını karşılamak üzere öne sürülmüştür. Erken dönemlerdeki birçok keşif, genom çalışmasının bugünkü uygulama şeklini evrimleştirme yolunda önemli kilometre taşlarına katkı sağlamıştır.

Hücre içi yapıları görselleştirmeyi mümkün kılan önemli adımlardan biri, Janssen'in 1595 yılında icat ettiği tek mercekli optik mikroskopun keşfidir. Yeni icat edilen mikroskopla gözlemler yapmaya başlayan birçok araştırmacının ardından Hooke, 1665 yılında "hücrenin" tanımını yapmıştır. İsviçreli botanikçi Nageli, 1840'larda bitki hücrelerinin çekirdeklerinde ipliksi yapıları ilk kez tanımlamıştır; bu yapılar daha sonra 1888'de Waldeyer tarafından kromozomlar olarak tanımlanacaktır.

Charles Darwin'in 1859'da Türlerin Kökeni adlı kitabını yayınlamasının ardından, Gregor Mendel 1865 yılında kalıtımın temel yasalarını tanıtmıştır. Bu, gelişme "bazı organizma özelliklerinin genler aracılığıyla aktarıldığının" anlaşılması için kritiktir. Mendel'in yasaları, 1910 yılında genlerin kromozomlarda bulunan belirli bir fenotipin ortaya çıkmasından sorumlu olduğunu keşfeden Thomas Hunt Morgan'ın deneyleri ile geliştirildi.

1911'de, ilk genetik harita meyve sineği genlerini haritalandırarak elde edildi. 1800'lerden 1900'lerin ortalarına kadar, kalıtsal genetik materyalin yapısının, bir nesilden diğerine özelliklerin aktarımından sorumlu olduğu anlaşılamamıştı. 1953 yılında, Watson ve Crick, DNA'nın çift sarmallı, karşılıklı, tamamlayıcı ve antiparalel modelini tanımladı. Bu önemli keşifleri nedeniyle 1962'de Tıp dalında Nobel Ödülü'nü paylaştılar. 1966 yılında, DNA'daki genetik kod nihayet, bir amino asidi kodlayan üç nükleotitten oluşan bir kodonun tanımlanmasıyla keşfedildi. DNA ve kromozomların keşfi, genetikte hızlı bir gelişimin ve son 50 yılda gerçekleşen yeni teknolojilerin kurulmasının yolunu açtı.

İlk genetik analiz ise sitogenetik alanında gerçekleştirildi. İlk olarak, normal insan kromozom sayısının 48 olduğu bilgisi yayımlandı, ancak Tjio ve Levan 1956'da doğru sayının 46 olduğunu bildirdi. Periferik lökosit kültür yöntemi geliştirildikten sonra, düzeltme ve boyama yöntemleri ile birleştirilerek, belirli doğuştan gelen kusurlarla ilişkilendirilen insan kromozom anormalliklerini tanımlamak mümkün hale geldi.

Tjio ve Levan'ın doğru insan kromozom sayısını bildirmesinin sadece birkaç yıl sonra, Down sendromu'nda trizomi 21, iki yaygın cinsiyet kromozom bozukluğu olan Turner ve Klinefelter Sendromlarında ise monozomi X ve XXY gibi sayısal kromozom anormalliklerini tanımlayan birkaç rapor 1959'da yayımlandı. 1966'dan sonra genetik teknikler sadece postnatal örneklerde değil, aynı zamanda fetal hücrelerin amniyotik sıvı kullanılarak elde edilebileceği gösterildiğinden, prenatal örneklerde de gerçekleştirildi. Steele ve Breg, amniyotik sıvıdan kültürlenmiş hücrelerin fetüsün kromozom anomalilerini belirlemede kullanılabileceğini bildirdi.

Ancak, kültürlenmiş hücrelerde yapısal anormallikleri belirlemek için kromozom çözünürlüğü yeterince yüksek değildi; bu, Yunis tarafından 1976'da kurulan senkronize lenfosit kültürleri kullanılarak geliştirilen yüksek çözünürlüklü bantlama teknikleri ile iyileştirildi. Bu yeni bantlama tekniği, Cri-du-Chat ve Wolf-Hirschhorn Sendromları gibi klinik olarak bilinen sendromların genetik etiyolojisini tanımlamayı mümkün kıldı.

Hastalarda dengesiz anormalliklerin yanı sıra, tekrarlayan düşük hikayesi olan veya çoklu doğuştan anomaliye sahip bir önceki çocuğu olan vakalardaki temel kromozomal anomaliler, yüksek çözünürlüklü bantlama teknikleri kullanılarak tanımlanmıştır.

Kromozomlar ve kanser arasındaki ilişki ise Boveri tarafından 1902'de kuruldu. Boveri'nin somatik mutasyon teorisine göre, kanser en az bir hücre mutasyonu tarafından, hücre proliferasyonu ve bölünmenin kontrolünde bozukluğa neden olan bir durumdu. Boveri, kanser hücresindeki temel nedenin anormal kromozomal değişiklikler olduğunu vurguladı.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Neden Desteğe İhtiyacımız Var?

Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor.

Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. Çünkü az sonra detaylarını vereceğimiz üzere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan çok daha büyük, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı seçtik.

Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize döneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.

Destek Ol

Memorial

Moleküler Sitogenetik Teknikler

Yüksek çözünürlükteki tekniklerin kurulmasına rağmen, birçok bilinen veya bilinmeyen genetik sendromu ortaya çıkaran, 500 ile 1000 bant arasında çözünürlükte görünmeyen, submikroskobik anormalliklere sahip olan bazı vakalar teşhis edilememiş olarak kaldı.

Moleküler sitogenetik alanında 1982 yılında "Floresan in situ Hibridizasyon" (FISH) adı verilen yeni bir teknik geliştirildi. Bu yöntemde, sitogenetik ve moleküler genetik birleştirildi. FISH, interfaz evresindeki hücre çekirdeklerinden veya uygulanan metafaz kromozomlarından belirli nükleik asit dizilerini tanımlar. Bu teknik günümüzde önemli ölçüde ilerlese de önceden radyoaktif olarak işaretlenmiş ribozomal RNA'nın asitrik kromozomlara hibridize edilmesine dayanıyordu ve hibridizasyonu oto-radyografi ile görüntüleme izliyordu. Floresan tabanlı teknikler öncesi, enzim tabanlı ve altın tabanlı prob sistemleri gibi çeşitli teknikler de kullanılmıştır. FISH'in ilk uygulaması, 1980 yılında, doğrudan floresan içeren bir probun özel DNA dizileri için kullanılmasıyla gerçekleştirildi. Langer ve arkadaşları, dolaylı işaretleme için kullanılan bir probun nick çevirisi yoluyla geliştirdi. Daha sonraki dönemlerde, yeni floresan moleküllerin geliştirilmesi, doğrudan ve dolaylı floresan işaretli probun, DNA bazlarına bağlanmasını iyileştirdi ve FISH protokollerini geliştirdi. Artan çözünürlükle, FISH'in hem metafaz hem de interfas hücre çekirdeklerinde kromozom yeniden düzenlemelerini daha kolay tespit etmesi, hem klinik tanı hem de araştırma için kullanılabilecek hale geldi. FISH, farklı renkleri veya renk kombinasyonlarını etiketleyerek aynı anda bir veya daha fazla DNA probunun kullanılma olanağını sağlamıştır. FISH için çeşitli tiplerde problar kullanılabilir. Tüm kromozom boyama probları, kromozom kol boyama probları ve sentromerik, subtelomerik ve lokus-spesifik probler, özel konjenital ve edinsel kromozomal anormalliklerin tespiti için kullanılan örneklerden bazılarıdır. Bu nedenle, FISH yöntemlerine dayanan birçok karmaşık yaklaşım, örneğin SKY (spektral karyotip FISH), Q-FISH (nicel FISH), (fiber-FISH), heterokromatin(-M-FISH), (M-FISH çok renkli FISH), COBRA-FISH (kombine bölgesel oran işaretleme FISH), cenM-FISH (sentromer özel M-FISH) ve diğer modifiye FISH yaklaşımları kuruldu. Tüm kromozom analizi için en ileri FISH tabanlı yaklaşımlar, COBRA-FISH, M-FISH ve SKY FISH'tir. Beş farklı flofor ile işaretlenmiş tüm kromozom boyama probu ile 24 farklı insan kromozomunu hibridize etmek, her bir kromozomu belirli bir renk ile görüntülemeyi mümkün kılar. FISH, ayrıca kromozomların çekirdek içinde belirli bölgelere bölündüğünü göstermeyi sağlamıştır. Kromozomların konumu ile boyutu ve gen içeriği arasında bir korelasyon tanımlanmıştır. Genellikle daha küçük ve gen zengini kromozomlar içeride yer alırken, daha büyük ve gen fakiri kromozomlar genellikle çekirdeğin dış kısmında yer alır. İnsan Genom Projesi tarafından elde edilen insan genomunun doğru haritasıyla, tanı amacıyla klonlanmış ve haritalanmış segmentlerden (cosmidler, PAC'ler, BAC'ler ve YAC'ler) gelen prob sayısı artmıştır. Bu çalışmalar ışığında, birçok klinik tanı FISH testi ticari olarak satışa sunulmuştur. En dikkat çekici olanı, çoğunlukla çoklu doğuştan anomaliler ve bilişsel bozukluk ile karakterize klinik bir tabloya yol açan subtelomerik bölgelerin silinmesi veya duplikasyonu için yapılan testtir. Subtelomerik anormallikler hastaların yaklaşık %5'inde bulunmaktadır ve bu bulgu, normal sitogenetik incelemelerle benzer fenotipleri gösteren hastalarda genom boyunca submikroskobik anormalliklerin (yani, silinmeler ve duplikasyonlar) bulunabileceğini düşündürmüştür.

Wikipedia

FISH ile genomdaki kromozom düzenlemelerini değerlendirmek zaman alıcı ve pahalı olduğu için, array tabanlı karşılaştırmalı genomik hibridizasyon (CGH) gibi yeni tekniklerin geliştirilmesine yol açtı. Kallioniemi ve arkadaşları tarafından 1992'de ilk kez geliştirilen CGH, amplifiye edilmiş tümör DNA'sının ve normal DNA'nın normal metafaz slaytına hibridize edilmesine dayanan bir yöntemdi ve tümör hücrelerinde genom dengesizliklerini tespit etmek için kullanıldı. Genetik teknolojilerin evrimine baktığımızda, yeni teknolojilerin ortaya çıkmasının her zaman önceki teknolojiler tarafından ortaya çıkan ihtiyaçlar nedeniyle kaçınılmaz olduğunu görebiliriz. RNA, DNA veya protein taramasına izin veren, sırasıyla northern blot, southern blot veya western blot gibi hibridizasyon tabanlı yöntemler yaygın bir şekilde kullanılmaktadır, ancak yenilikçi ve güçlü mikroarray hibridizasyon yöntemleri 1990'larda geliştirilmiştir. Bir slayttaki hedeflenmiş DNA'ya etiketli bir probu hibridize etmek yerine, array-CGH ile hastanın DNA'sı slayta immobilize edilmiş birçok iyi karakterize edilmiş prob ile hibridize edilir. Kısacası, bu yöntemde hasta DNA'sı belirli bir renk (yeşil) ile etiketlenir ve farklı bir renk (kırmızı) ile etiketlenmiş normal kontrol DNA'sı ile tam olarak aynı miktarda karıştırılır. Bu DNA karışımı daha sonra camdaki denatüre prob DNA'sına hibridize edilir ve test üzerine referansın sinyal yoğunluğu oranları ölçülür. Her iki hastanın ve referansın DNA'sı eşit oranda olduğunda sarı boya ortaya çıkar, çünkü kırmızı ve yeşil boyaların aynı miktarda bulunmasından dolayı, kayıp kopya sayısı bölgeleri kırmızı olarak ve kazançlar yeşil olarak görüntülenir. Bu teknik, yüksek çözünürlükte tüm genom kopya sayısı varyasyonu (CNV) (duplikasyonlar ve silinmeler) tespitine izin verir.

Array-CGH, resesif hastalık genlerini, mozaik anöploidiyi, uniparental disomy (UPD) veya heterokromatik düzenlemeleri tespit etmede başarısız oldu. Bu dezavantaj nedeniyle, array-CGH çözünürlüğünü artırmak amacıyla SNP dizileri ile birleştirilmesi düşünülmüştür. Bu diziler, mevcut tüm array tabanlı platformlardan en yüksek çözünürlüğe sahiptir. FISH analizi (5-10 kb) ile karşılaştırıldığında 10-15 kat daha yüksek çözünürlüğe sahiptirler. Array-CGH ve SNP genotipleme kombinasyonu tek bir platformda klinik tanı yeteneğini artırır ve küçük kopya sayısı varyantlarının tespitini ortaya çıkarır. Ayrıca, array tabanlı CGH'nin, sadece DNA'nın analiz için gerekli olması nedeniyle, metafaz kromozomları elde etmek için canlı hücrelere ihtiyaç duyulmadığı avantajı vardır. Array tabanlı CGH'nin başlıca dezavantajı, dengesiz düzenlemeleri sadece tespit edebilmesi ve kromozom translokasyonları, inversiyonlar ve eklemeler gibi dengeli anormallikleri tespit edememesidir. Ancak, son zamanlarda, tekrarlayan translokasyon kırılma noktalarını ele almak için geliştirilmiş modifiye bir dizi protokolü olan translokasyon CGH (tCGH) adlı bir yöntem geliştirilmiştir.

Moleküler Genetik

Büyük genomik değişiklikler, geleneksel karyotiplendirme, FISH veya array-CGH yöntemleri ile silinmeler, duplikasyonlar ve translokasyonlar gibi tespit edilebilir, ancak bu tekniklerle tek nükleotit değişiklikleri tespit edilemez. Özellikle belirli bir DNA dizisinin binlerden milyonlara kopyasını üretmeyi mümkün kılan polimeraz zincir reaksiyonlarının kurulmasından sonra moleküler genetik teknikler hızla geliştirildi. Mullis ve Smith, polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) tekniğini keşfettikleri için 1993 Nobel Kimya Ödülü'nü paylaşmışlardır. PCR sadece birkaç on yıl önce geliştirilmiş olmasına rağmen, birçok temel ve klinik uygulama bulmuş ve bugünün bilim dünyasında vazgeçilmezdir.

Journal of Science tarafından ilk "Yılın Molekülü" seçilen Taq DNA polimerazı, PCR teknolojisinde büyük bir avantajdı. PCR'nin otomasyonu büyük ölçüde kolaylaştırıldı ve genomik mutasyonların tespitini basitleştirdi. PCR daha önce restriksiyon fragment uzunluğu polimorfizmi (RFLP), tek iplik onay polimorfizmi (SSCP) ve dizi tabanlı yöntemler gibi tekniklerle kullanılmıştır. Genetik teşhis laboratuvarlarında mutasyon tarama yöntemi olarak en yaygın olarak kullanılan SSCP ve RFLP, her mutasyonu tespit edemediği için yeni yöntemlerin geliştirilmesi gerekiyordu. İlgili genin dizisi bilinmiyorsa, bu tekniklerin sonuçlarını yorumlamak zor olabilir. DNA dizilemenin belirli genlerdeki kesin nükleotid değişikliklerini tanımlamasına olanak tanıdı. Bu ihtiyaç, Maxam ve Gilbert'ın DNA'nın kimyasal modifikasyonuna dayanan ve ardından belirli bazlarda çatlamaya yol açan Maxam-Gilbert kimyasal dizileme teknolojisini tanıttığı zaman aşıldı. Maxam-Gilbert dizileme yönteminin etkinliğine rağmen, tehlikeli kimyasal kullanım ve uzun PCR fragmentlerini okuma kabiliyeti, bu yöntemin dideoksinükleotid zincir sonlandırma temeline dayanan Sanger dizilemesi tarafından değiştirilmesine neden oldu. Manuel Sanger dizileme yöntemi, ilk nesil otomatik DNA dizileme cihazlarının tanıtılması ile geliştirilmiştir.DNA dizilemenin otomatize edilmesi, insan genomunun hızlı ve doğru bir şekilde dizilenmesini mümkün kıldı.

DNA Labaratuvarı

Moleküler genetik alanındaki ilerlemelerle, tam insan genomunu ortaya çıkarmak mümkün hale geldi. Program, 1990 yılında ABD Enerji Bakanlığı ve Ulusal Sağlık Enstitüleri'nin işbirliğiyle 20 grup içeren bir çaba ile başlatıldı. İlk insan genomu taslağı, Uluslararası İnsan Genom Dizileme Konsorsiyumu tarafından 2001 yılında yayımlandı. İnsan genomunun bu ilk raporu, insan genomunun 30,000-40,000 protein kodlayan gen ve 1.4 milyondan fazla tek nükleotid polimorfizmesi (SNP) içerdiğini açıkladı. HGP ile eş zamanlı olarak Celera Genomics tarafından shot-gun dizileme yöntemini kullanarak insan genomu dizileme projesini başlatan Craig Venter, tam insan genomu dizisini Science dergisinde yayımladı. Proje, Watson ve Crick'in DNA'nın çift sarmalını bildirdikleri makalenin 50. yıldönümü ile aynı zamana denk gelen 2003 yılında planlanandan iki buçuk yıl önce tamamlandığı ilan edildi. İnsan Genom Projesi, sadece insan genomunun tam dizisini ortaya çıkarmakla kalmadı, aynı zamanda dizileme teknolojisinde büyük bir gelişmeye öncülük etti. Etkilenen birey(ler)de ilgi duyulan genin amplifikasyonu, özgül monojenik bozukluklarla ilişkilendirilmiş mutasyonları ortaya çıkarmaya olanak tanıdı. Geleneksel dideoksi DNA dizileme Sanger yönteminin otomasyonu, DNA dizilemenin verimliliğini artırsa da maliyet ve zaman açısından hala etkin değildi. Bu dezavantajları ortadan kaldıran yeni bir teknoloji olan masif paralel dizileme (MPS), Lynx Therapeutics tarafından geliştirildi. Bu teknoloji, çoklu reaksiyon okumalarını aynı anda kullanarak ve büyük miktarda dizi verisi üreterek paralel olarak gerçekleştirildi, bu da ekson dizileme, tüm genom dizileme ve transkriptom ve metilasyon profillemenin büyük bir itici gücü oldu. Bu yüksek verimli teknolojiye "sonraki nesil dizileme" (NGS) teknolojisi denir ve insan genomunun dizilenme maliyetini 1.000 dolardan azalttı. Bu teknolojinin gelecekteki yeni teknolojik gelişmelerle bir saatte 100 dolara kadar bir insan genomunu dizilemesi beklenmektedir. NGS teknolojisi, çeşitli klinik ve araştırma uygulamaları için geniş bir şekilde kullanılmaktadır, bunlar arasında tüm genomun resequencing veya hedefli dizileme ile nadir genomik değişkenlerin tespiti, hücrelerin, dokuların ve organizmaların transkriptom profillemenin yanı sıra hastalık teşhisi için epigenetik belirteçlerin tanımlanması bulunmaktadır. NGS teknolojisinin en başarılı uygulamalarından biri, tek gen bozukluklarında ve birçok hastalığın karmaşık genomik manzarasında nedensel varyantların genom genişinde keşfidir. Tüm genom veya tüm ekson dizileme, bilinmeyen hastalıkların teşhisi ve yeni hastalık genlerinin tanımlanmasında en kapsamlı strateji olmasına rağmen, seçilmiş gen paneli kullanarak hedefli dizileme, aynı grup içindeki hastalıkları veya entelektüel bozukluk, nörometabolik bozukluklar veya maligniteler gibi bilinen klinik tablolarda patway genlerini birleştirerek dizileme süresini ve maliyetini azaltabilir.

Maliyet etkin avantajlara ek olarak, genomun küçük bir kısmını dizilemek, bu da veri yorumu için gerekli olan maliyeti ve zamanı azaltmaya olanak tanır. Hedefli dizileme, bilinmeyen etiyolojiye sahip birçok hastalığın teşhisinde yeni bir pencere açmıştır. Örneğin, bilinmeyen genetik bozuklukları olan hastalar için İnsan Gen Mutasyon Veritabanı (HGMD Professional) ve Online Mendelian Kalıtım Kataloğu'nda (OMIM) tanımlanan 4800'den fazla geni tek bir çalışmada analiz etmek mümkündür. NGS teknolojilerindeki hızlı ilerlemelerin ardından, NGS'nin rutin klinik uygulamadaki rolü üst seviyeye çıkacaktır. NGS'nin kullanımının başka bir uygulaması da Noninvaziv Prenatal Tanıdır. Prenatal tanı prosedürlerinde en önemli adım, genetik durumu değerlendirmek için fetal materyal elde etmektir. Yıllardır, hamilelik sırasında fetal sağlığı, özellikle kromozomal anormallikler açısından değerlendirmek için invaziv ve noninvaziv testler kullanılmaktadır. Noninvaziv testler, ilgi alanındaki klinik tablonun temelinde yatan patolojiyi analiz etmeyen epifenomenleri ölçer. Duyarlılıkları ve özgüllükleri birçok çalışmaya rağmen beklenen seviyeye ulaşmamıştır. Diğer yandan, invaziv testlerin hem anne hem de fetus için önemli risklerle ilişkilendirildiği bulunmuştur. Maternal dolaşımdaki hücre-ücretsiz fetal DNA'nın tanımlanması ve bu fetal materyalin NGS kullanılarak analiz edilmesi, üreme sağlığı alanında yeni bir ufuk açmıştır. NGS teknolojisinin temel avantajlarına rağmen, araştırmacılar ve klinisyenler hala NGS'nin uygulanmasıyla ilgili birçok endişeye sahiptir. NGS teknolojisi ile elde edilen büyük miktardaki verinin yorumlanması, fatura ve sigorta konuları, onay sürecinin süresi ve içeriği ve rastlantısal bulguların ve bilinmeyen önem taşıyan değişkenlerin açıklanması, bu teknolojiyi sunma ile ilgili başlıca zorluklardır.

Yaklaşık 10 yıl önce, bireylerde zeka geriliği olan hastalarda karyotip analizi altın standartken, günümüzde array-CGH analizi karyotip ve FISH'i değiştirerek birinci basamak tanı testi haline gelmiştir. Bu örnekte görüldüğü gibi, genetikle ilgili hastalıklara yaklaşımlar, teknoloji ve bilimdeki ilerlemelerle paralel olarak değişebilir. "Philadelphia kromozomu", genetik analizlerin gelişmeleriyle adım adım bir hastalığın etiyolojik faktörünü ve tedavi seçeneklerini ortaya çıkararak kişiselleştirilmiş tıbbın en eski evrimsel örneklerinden biridir. 1960 yılında, küçük bir kromozom olan Philadelphia kromozomunun, kronik miyeloid lösemi (KML) hastalığının nedeni olduğu belirlendi. Bu kromozomun 9. ve 22. kromozomlar arasında bir translokasyon sonucu oluştuğu 1973 yılında kromozom bandlama tekniği ile gösterildi. Moleküler tekniklerin gelişmeleri sayesinde, bu fusion genin BCR/ABL (kırılma noktası küme bölgesi ve v-abl Abelson fare lösemi viral onkogen homologu) olduğu daha 10 yılı aşkın bir sürede belirlenebildi. Yapılan sonraki çalışmalar, bu fusion genin bir tirozin kinazını aktive ettiğini ortaya koydu ve bu da CML için oldukça başarılı bir tedavi olan Gleevec adlı bir tirozin kinaz inhibitörü ilacın keşfine yol açtı.

Teşhiste kullanılacak genetik test, her zaman en yeni veya en karmaşık olanı olmayabilir ve seçim çok dikkatlice yapılmalıdır. Bazı durumlarda, hastanın genetik durumunu belirlemek için daha karmaşık olmayan bir karyotip yeterli olabilir, array-CGH veya NGS yöntemleri gibi daha karmaşık testlere ihtiyaç duyulmayabilir. Genetikteki teknolojinin hızla evrim geçirmesiyle birlikte, veri yorumu ve genetik danışmanlık, ön test danışmanlığı, sonuçların geri dönmesi ve son test danışmanlığı da dahil olmak üzere yeni perspektifler göz önünde bulundurulmalıdır. Klinisyenler ve genetik uzmanlarının deneyimlerini içeren veri tabanları ve konsorsiyum raporları, genomik bilimlerin klinik uygulamaya entegrasyonu için hayati öneme sahiptir.

Sonuç

Eğer genetik ve bilgisayar teknolojilerindeki gelişmeler şu anki hızlarıyla devam ederse, tarih bize çok yakın bir gelecekte insan hayatında muazzam gelişmelerin olacağını göstermiştir. Gelecekte insan yaşamına dair bazı gerçekçi senaryolar, kimlik kartlarımızın şu an kullandığımız formata göre değil, genom özelliklerimizi içerecek şekilde olabileceğini dahi öngörebilir. Gen düzeltmeleri, klonlanmış bireyler ve organlar, hatta hemen hemen tüm insan hastalıklarında bir klinisyen için birincil laboratuvar analizi olarak genetik temelli teknikler artık hayal değil. Günümüzde genetik testler ticari olarak mevcut durumda; bireyin, tıpkı direkt tüketici (DTC) genetik test olarak adlandırılan bu hassas bilgilere erişimi mümkün hale gelmiştir. Geleneksel hastane veya doktor tabanlı testlere karşı, bireyin genetik bilgilerine tıbbi veya uzman yorum olmadan erişim sağlamak, günlük hayatımızda giderek yer bulmaktadır. Bugün dünya genelinde 25'ten fazla şirket, halka DTC hizmeti sunmaktadır. Ancak bu tür bir hizmetin kullanımıyla ilgili olarak, kanıtlanmamış veya geçersizleştirilmiş verilerden kaynaklanan yanıltıcı ve tesadüfi sonuçlar açısından ciddi endişeler ortaya çıkmıştır. Ayrıca, özellikle sağlık sigortası gibi alanlarda hassas genetik bilgilerin yetkisiz kullanımı için büyük işletmeler tarafından ciddi bir risk bulunmaktadır. Öte yandan, DTC, genetik hastalıklara erken farkındalık sağlar ve bireylere kendi sağlık hizmetlerinde aktif bir rol oynama fırsatı sunar. Burada söz konusu olan mesele, bizi aynı zorlu tıbbi etik çıkmazına götürüyor: hasta otonomisi ve genetik bileşimini bilmeye hakkı, ama zarar vermemek prensibi arasındaki denge.

Sonuç olarak, genetik teknolojiler alanındaki hızlı gelişmelerle paralel olarak, bu teknolojilerin uygulanmasıyla ilgili etik ve hukuki konular ele alınmalıdır. Çünkü kişisel genetik bilgilerin kullanımı, gelecekte günlük yaşantımızı doğrudan etkileyecek gibi göründüğünden, protokoller detaylı bir şekilde tartışılmalı, yönergeler sağlanmalı ve düzenlenmiş çok disiplinli bir yaklaşımın bir parçası olarak düzenli olarak güncellenmelidir.