Inför ett genetiskt test renas DNA fram ur ett biologiskt prov som sedan kan analyseras på olika sätt. Inom sjukvården används blod- eller vävnadsprov som DNA-källa. Genetiska tester utförs även utanför det medicinska området, exempelvis inom kriminaltekniska undersökningar, vid faderskapstester och släktforskning. Här följer mer information om hur genetiska tester fungerar och används, framför allt inom sjukvården.
Metoder för genetiska test
DNA analyser
De vanligaste DNA-analyser som görs är sekvensbestämning, som också kallas för sekvensering. I en sån analys bestäms ordningsföljden av de fyra nukleotider som bygger upp DNA och förkortas med bokstäverna A, T, C, G. Eftersom människans genom är kartlagt så vet vi var i denna ordningsföljd alla gener finns. Det går därför att välja vilka delar av genomet man vill studera, till exempel en viss gen.
DNA renas fram ur biologiska prov
DNA finns i alla våra celler, med undantag för de röda blodkropparna som saknar cellkärna och kärn-DNA. DNA kan därför renas fram ur många typer av biologiska prov. Inom sjukvården är det vanligast att DNA renas fram ur ett blod- eller vävnadsprov eftersom dessa i regel ger mycket DNA. I blodet finns förutom röda, också vita blodkroppar (leukocyter) som är immunceller. Efter att DNA renats fram kopieras det upp till en mängd som är enklare att analysera. Det görs med en metod som förkortas PCR, som står för engelskas Polymerase Chain Reaction.
Sekvensbestämning av enskilda gener
När en enstaka gen sekvensbestäms så finns ofta en misstanke om att just den genen är muterad och orsakar sjukdom. Testet kan göras för att diagnosticera en patient. Det är vanligt att det efterföljs av en ärftlighetsutredning där även personer som är besläktade med patienten testas. Med en ärftlighetsutredning kan man få reda på om andra i familjen riskerar att utveckla sjukdomen eller föra den vidare till nästa generation.
Helgenomssekvensering
Det har blivit billigare, effektivare och därmed vanligare, att sekvensbestämma hela genom. Det kallas för helgenomsekvensering och görs till exempel för att utreda om en sjukdom har en genetisk orsak eller inte. Med den här metoden kan allt från små punktmutationer till större strukturella avvikelser i genomet upptäckas, både i och utanför gener.
Hela celler används för kromosomanalys
För att studera kromosomer renas inte DNA fram utan hela celler används. Cellerna tas från olika typer av vävnader som till exempel fostervatten, moderkaka, blod, benmärg och hud.
Cytogenetik och färgning av kromosomer
Cytogenetik innebär att man studerar kromosomer för att upptäcka större avvikelser i kromosomernas antal och utseende. Det går också att se det biologiska könet från den person provet kommer ifrån, eftersom könskromosomerna (X och Y) ser olika ut. I ett laboratorium odlas cellerna upp så att de delar sig och blir fler. Därefter sprids de på en liten glasbit som kallas för objektglas och en färg tillsätts som bara binder till kromosomer. När cellerna på objektglaset studeras under mikroskop, syns kromosomerna. Analysen kallas för karyotypering eller kromosomanalys och används till exempel vid fosterdiagnostik, leukemiutredningar och när man vill utreda orsaken bakom upprepade missfall eller infertilitet.
Tekniken FISH visar detaljer hos kromosomer
En närmare undersökning av kromosomerna kan göras med tekniken Fluorecense-in-situ-Hybridisering som förkortas FISH. Tekniken används främst för att upptäcka skador på specifika kromosomer. Olika delar av kromosomen färgas då med olika färger så att man kan upptäcka ifall en bit av en kromosom saknas, duplicerats eller har bytt plats. FISH används bland annat vid diagnos av vissa leukemier som kännetecknas av så kallade translokationer mellan kromosomer.
Andra genetiska analyser inom sjukvården
Genetiska analyser används till mycket mer inom sjukvården än till att diagnosticera genetiska sjukdomar och göra ärftlighetsutredningar. Här följer information om hur genetiska tester och analyser används till att exempelvis diagnosticera även infektionssjukdomar och skräddarsy behandlingar.
Farmakogenetik
En anledning till att samma läkemedel kan ge olika behandlingseffekt i patienter kan vara genetiska variationer. I levern finns enzymer som aktiverar och bryter ner läkemedel. Hur aktiva dessa enzymer är varierar mellan människor och påverkar läkemedlets effekt. De genetiska variationer som påverkar enzymens aktivitet är ofta så kallade enbaspolymorfier (SNPs), där till exempel ett T kan ha bytts ut mot ett A. Med en genetisk analys av dessa SNPs är det möjligt att få reda på hur aktiva enzymerna är. Den informationen gör det möjligt att skräddarsy behandlingar för patienter som upplevt biverkningar, eller ingen behandlingseffekt av ett läkemedel.
Diagnosticering av infektionssjukdomar
Genetik används även för att diagnosticera infektionssjukdomar som oftast orsakas av bakterier eller virus. Det är då bakteriens eller virusets, och inte patientens, DNA som sekvensbestäms och analyseras. På så sätt kan man snabbt få reda på vad som orsakar sjukdomen och rätt antibiotika eller anti-viral behandling kan sättas in. Det prov som används för att isolera det DNA som ska analyseras tas från det ställe som symtomen kommer från. Till exempel tas ett prov för DNA-analys av herpes från själva herpes-blåsan. På det här sättet diagnosticeras bland annat klamydia, gonorré, vinterkräksjukan, herpes, lunginflammation och tuberkulos.
Mutationer i cancerceller
Cancer är en genetisk sjukdom, men alla former av cancer är inte ärftliga. En del cancersjukdomar orsakas av mutationer som uppkommer under livets gång, och bara i vissa av kroppens celler. De är då i regel inte ärftliga. För att diagnosticera cancersjukdomar, och även förutse vilken behandling som kan vara effektiv, görs ofta en genetiskt analys av vilka mutationer som finns i en tumör.
PCR-tester
PCR är en förkortning av engelskans Polymerase Chain Reaction och är en av de mest använda genteknikerna. Med PCR kan en specifik DNA-sekvens i ett DNA-prov kopieras upp i ett mycket stort antal vilket gör sekvensen möjlig att analysera vidare, till exempel med sekvensbestämning. Det används inom vården bland annat för att påvisa förekomst av ett visst virus, som till exempel SARS-CoV-2 som orsakar Covid-19. PCR används också rutinmässigt för att tidigt upptäcka återfall av leukemier.
Leukemi är samlingsman för cancer som uppstår i de blodbildande cellerna i benmärgen. Orsaken till leukemi är okänd men man vet att förvärvade mutationer som uppstår i vissa celltyper under livets gång har betydelse. En sådan mutation som finns hos patienter med kronisk myeloisk leukemi är en translokation där DNA har flyttats från kromosom 9 till 22. I brottspunkten på kromosom 22 där nytt DNA fogats in så skapas en ny gen. Den nya genen ger upphov till ett protein som signalerar till cellen att dela sig ohämmat. Med PCR går det att mäta förekomsten av celler med mutationen och på så sätt följa sjukdomsförloppet.
Fosterdiagnostik
Med fosterdiagnostik vill man ta reda på om ett foster har kromosomavvikelser eller andra mutationer som orsakar allvarliga sjukdomar.
KUB-test
Ett vanligt test, som inte baseras på genetik, är det som kallas ’kombinerat ultraljud och biokemi’ (KUB). Med ett KUB-test mäts sannolikheten att fostret har någon av de tre vanligaste kromosomavvikelserna som är trisomi på kromosompar 13, 18 och 21 (som ger Edwards-, Pataus- och Down syndrom). Sannolikheten räknas ut med hjälp av parametrarna mammans ålder, storleken av fostrets vätskespalt i nackgropen och halten av två olika proteiner i mammans blod. Det finns en koppling mellan alla dessa tre parametrar och risken för att fostret har trisomi 13, 18 eller 21.
Moderkaksprov och fostervattenprov
Med ett moderkaksprov eller fostervattenprov testas också om fostret har kromosomavvikelser. Det används ofta för att följa upp ett KUB-test som visade en hög sannolikhet. Med ett moderkaksprov kan några fler genetiska tester utföras. Det går att undersöka om fostret bär på en ärftlig mutation som leder till en välkänd monogen sjukdom, till exempel cystisk fibros eller Huntingtons sjukdom.
NIPT
Fler kromosomavvikelser och så kallade mikrodeletioner som leder till svåra sjukdomar, kan upptäckas med ett så kallat NIPT-test. NIPT är en förkortning av engelskans Non-Invasive Prenatal Testing. En gravid kvinna har i sitt blod en liten mängd av cell-fritt DNA från fostret. Med ett blodprov från mamman kan därför fostrets DNA analyseras.
Preimplantatirisk genetisk diagnostik (PGA)
Vid så kallad preimplantatorisk genetisk diagnostik (PGA) utförs ett test på ett ägg som befruktats in vitro. PGA utförs i samband med assisterad befruktning som även kallas in vitro fertilisering, IVF. Testet görs för att undersöka om cellerna som utgör det befruktade ägget bär på en mutation som kommer att orsaka en allvarlig sjukdom. Oftast söker man efter en specifik mutation. Eftersom en assisterad befruktning oftast resulterar i flera befruktade ägg, är det sannolikt att man finner ett ägg som inte bär på mutationen. Det befruktade ägget kan då väljas ut och återföras till kvinnans livmoder där de kan utvecklas till ett foster. PGA används i Sverige endast när det finns risk att barnet skulle födas med, eller utveckla, en mycket allvarlig sjukdom.
Genetisk screeening
En genetisk screening syftar oftast på att genetiska tester utförs på hela, eller delar av en befolkning. Initiativet kommer från samhället med syftet att övervaka hälsan hos befolkningen, och inte individen själv. Ett exempel är PKU-screeningen i Sverige där 24 allvarliga monogena sjukdomar ingår och dess förekomst testas hos nyfödda.
