माइटोकॉन्ड्रियल विकारों की स्क्रीनिंग के लिए संपूर्ण जीनोम अनुक्रमण का अनुप्रयोग

मैं एक कथन के साथ ब्लॉग शुरू करूँगा: "माइटोकॉन्ड्रियल विकार न केवल माइटोकॉन्ड्रियल जीनोम में उत्परिवर्तन के कारण होते हैं बल्कि परमाणु जीनोम में उत्परिवर्तन के कारण भी होते हैं।"

जब मैं अपने कथन को उचित ठहराऊंगा, तो मैं माइटोकॉन्ड्रियल जीनोमिक्स की व्याख्या करूंगा। माइटोकॉन्ड्रिया कोशिका के पावरहाउस होते हैं। वे ऑक्सीजन का उपयोग करके कोशिकीय चयापचय से घटकों को एटीपी (रासायनिक ऊर्जा) में तोड़ते हैं।

मजेदार तथ्य - कुछ लोगों का मानना है कि माइटोकॉन्ड्रिया बैक्टीरिया हैं जो अंततः कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं और परमाणु जीनोम के साथ एक सहजीवी संबंध से गुजरते हैं, अपने कुछ जीनों को मानव परमाणु जीनोम के साथ साझा करते हैं। माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए (एमटीडीएनए) की गोलाकार प्रकृति इस सिद्धांत का समर्थन करती है।

इसके अलावा, माइटोकॉन्ड्रिया द्वारा कोडित 40% प्रोटीन जीवाणु होते हैं। डॉ. शंकरनारायण के नेतृत्व में हमारी सीसीएमबी टीम ठोस सबूतों के साथ इस सिद्धांत का समर्थन करती है।

माइटोकॉन्ड्रियल विकार:

माइटोकॉन्ड्रियल विकार जटिल विकार हैं जो माइटोकॉन्ड्रियल श्वसन श्रृंखला के शिथिलता के कारण उत्पन्न होते हैं, जो एरोबिक चयापचय (ऑक्सीजन की उपस्थिति में ऊर्जा उत्पन्न करना) के लिए अंतिम मार्ग है। इसलिए, माइटोकॉन्ड्रियल विकार किसी भी ऊतक या अंग (आंख, कान, यकृत, गुर्दे के ऊतक, आदि) को प्रभावित करता है जो एरोबिक तंत्र पर अत्यधिक निर्भर करता है।

माइटोकॉन्ड्रियल विकारों की सामान्य नैदानिक ​​विशेषताओं में शामिल हैं:

• पीटोसिस
• बाहरी नेत्रश्लेष्मलाशोथ
• प्रॉक्सिमल मायोपैथी
• व्यायाम असहिष्णुता
• कार्डियोमायोपैथी
• संवेदी तंत्रिका बधिरता
• ऑप्टिक एट्रोफी
• पिगमेंटरी रेटिनोपैथी
• मधुमेह मेलेटस

 

प्राथमिक और माध्यमिक माइटोकॉन्ड्रियल विकार

निम्नलिखित माइटोकॉन्ड्रियल विकार हैं:

प्राथमिक माइटोकॉन्ड्रियल विकार (पीएमडी) – माइटोकॉन्ड्रियल श्वसन श्रृंखला और संबंधित पेप्टाइड्स में रोगजनक प्रकार प्राथमिक माइटोकॉन्ड्रियल विकार (पीएमडी) का कारण बनते हैं। माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए 37 जीनों के साथ 16kb लंबा होता है। इन जीनों में उत्परिवर्तन माइटोकॉन्ड्रिया के कार्य को बाधित करते हैं जिससे रोग होता है। लगभग 1500 परमाणु जीन श्वसन श्रृंखला सबयूनिट्स और एमटीडीएनए रखरखाव के लिए प्रोटीन को कोड करने में शामिल होते हैं। इन 1500 परमाणु जीनों में उत्परिवर्तन भी माइटोकॉन्ड्रियल विकार पैदा कर सकते हैं।

माध्यमिक माइटोकॉन्ड्रियल विकार (एसएमडी) – वे विकार जो माइटोकॉन्ड्रियल तंत्र और उनके कार्यों को प्रभावित करते हैं, माध्यमिक माइटोकॉन्ड्रियल विकार (एसएमडी) का कारण बनते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया की विरासत भी अद्वितीय है। एसएमडी मुख्य रूप से मातृ है क्योंकि शुक्राणु का माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए मूत्र पथ में विघटित हो जाता है (कुछ दुर्लभ मामलों को छोड़कर)।

एमटीडब्ल्यूजीएस-एनजीएस अनुक्रमण का महत्व

प्रत्येक कोशिका में हजारों माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं। माइटोकॉन्ड्रियल विकार की गंभीरता प्रत्येक कोशिका में मौजूद दोषपूर्ण माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए की संख्या पर निर्भर करती है। इसके अलावा, माइटोकॉन्ड्रियल विकार ऊतक-विशिष्ट होता है, जिसका अर्थ है कि हमें उत्परिवर्तन का निदान करने के लिए सटीक ऊतक का चयन करने की आवश्यकता है। प्रभावित व्यक्तियों की मांसपेशियों की कोशिकाओं में मौजूद कई उत्परिवर्तन रक्त कोशिकाओं में नहीं दिखाई देते हैं, इस प्रकार माइटोकॉन्ड्रियल विकारों का निदान अधिक जटिल हो जाता है।

माइटोकॉन्ड्रियल आनुवंशिकी में जटिलता जटिल लक्षणों, विरासत के पैटर्न, अभिव्यक्ति के पैटर्न, डीएनए प्रतियों और जीनोमिक परिवर्तनों के प्रकारों के कारण है। इसके अलावा, ऊर्जा उत्पादन में माइटोकॉन्ड्रिया की भागीदारी के कारण माइटोकॉन्ड्रियल आनुवंशिकी जटिल है। माइटोकॉन्ड्रियल विकारों की पहचान करने का पारंपरिक तरीका लक्षणों को समझना और हॉटस्पॉट उत्परिवर्तन और विलोपन के लिए स्क्रीनिंग करना है, जिसके बाद सेंगर अनुक्रमण होता है। हालांकि, कई जीनों की भागीदारी और उनकी लंबाई निदान को स्थापित करना मुश्किल बना देती है।

नेक्स्ट जेनरेशन सीक्वेंसिंग (एनजीएस) के साथ माइटोकॉन्ड्रियल अनुक्रमण एक ही चरण में संरचनात्मक वेरिएंट और उत्परिवर्तन की पहचान कर सकता है। चिकित्सक संपूर्ण एक्सोम अनुक्रमण (डब्ल्यूईएस) के साथ माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए संपूर्ण जीनोम अनुक्रमण (डब्ल्यूईएस+माइटोकॉन्ड्रिया-डब्ल्यूजीएस) करने में अधिक रुचि रखते हैं क्योंकि अधिकांश माइटोकॉन्ड्रियल विकार परमाणु जीनोम में उत्परिवर्तन के कारण होते हैं। यह पहचानना आवश्यक है कि माइटोकॉन्ड्रियल आनुवंशिकी में दो अलग-अलग जीनोम, माइटोकॉन्ड्रियल और परमाणु शामिल हैं। इस प्रकार एक गहन एक-चरणीय निदान के साथ मातृ और मेंडेलियन विरासत वाले रोगी का एक आनुवंशिक मूल्यांकन आवश्यक है।

 

मैपमाईजीनोम के नेक्स्ट जेनरेशन सीक्वेंसिंग सॉल्यूशंस

मैपमाईजीनोम नेक्स्ट जेनरेशन सीक्वेंसिंग (एनजीएस) सॉल्यूशंस सभी जीनों का व्यापक कवरेज देते हैं। यह उच्च परिशुद्धता विश्लेषण, विस्तृत व्याख्या और पढ़ने में आसान नैदानिक ​​रिपोर्ट के साथ आता है। ये एनजीएस सॉल्यूशंस चिकित्सकों को कई स्वास्थ्य स्थितियों के निदान, उपचार और प्रबंधन के लिए सटीक निर्णय लेने में मदद करते हैं। मैपमाईजीनोम के एनजीएस सॉल्यूशंस में होल एक्सोम सीक्वेंसिंग (डब्ल्यूईएस) और होल जीनोम सीक्वेंसिंग (डब्ल्यूजीएस) शामिल हैं

एमएमजी के डब्ल्यूईएस और डब्ल्यूजीएस के फायदे

एमएमजी के डब्ल्यूईएस में माइटोकॉन्ड्रियल पैनल

मैपमाईजीनोम ने माइटोकॉन्ड्रियल और परमाणु डीएनए का मूल्यांकन करने के लिए होल एक्सोम सीक्वेंसिंग (डब्ल्यूईएस) में एक पैनल डिजाइन किया है। यह पैनल माइटोकॉन्ड्रियल विकारों में शामिल संरचनात्मक वेरिएंट और उत्परिवर्तन की पहचान करने के लिए 100-120X कवरेज के साथ पूरे एक्सोम (~23,000 जीन) और माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए (16kb) पर 37 जीनों का विश्लेषण करता है।

होल एक्सोम सीक्वेंसिंग

मैपमाईजीनोम का होल एक्सोम सीक्वेंसिंग (एमएमजी डब्ल्यूईएस) 100-120X कवरेज के साथ पूरे एक्सोम (~23,000 जीन) का विश्लेषण करता है। यह मल्टी-जीन विकारों के निदान के लिए आदर्श है। एमएमजी के डब्ल्यूईएस में व्यापक बायोइनफॉरमेटिक्स विश्लेषण, नैदानिक ​​विश्लेषण और विस्तृत रिपोर्ट भी शामिल है।

एमएमजी के डब्ल्यूईएस इसमें मदद करते हैं:

पूर्वानुमान: एमएमजी का डब्ल्यूईएस स्वस्थ व्यक्तियों को मधुमेह, हृदय रोग और कैंसर जैसी सामान्य बीमारियों के लिए बेहतर जोखिम मूल्यांकन और निवारक रणनीतियाँ देता है।

आणविक निदान: एमएमजी डब्ल्यूईएस चिकित्सकीय रूप से निदान की गई आनुवंशिक स्थिति की पुष्टि करने में मदद करता है। रिपोर्ट एक आनुवंशिक निदान प्रदान करती है जो उचित उपचार, प्रबंधन, विरासत, सटीक पुनरावृत्ति जोखिम और प्रजनन निर्णय लेने की जानकारी दे सकती है।

खोज: बिना निदान के मामलों में लेकिन आनुवंशिक स्थिति का सुझाव देने वाली नैदानिक ​​प्रस्तुति में, एमएमजी का डब्ल्यूईएस इसकी पुष्टि करने में मदद कर सकता है।

दक्षता: लागत प्रभावी और समय प्रभावी समाधान (अनुक्रमिक एकल-जीन परीक्षण की तुलना में) उन मामलों के लिए जहां जीनों में से एक में परिवर्तन के परिणामस्वरूप एक विशिष्ट नैदानिक ​​चित्र हो सकता है।

उपयोगिता: सभी जीन कवर किए गए हैं। एकल-जीन और बहु-जीन स्थितियों के लिए परीक्षण करता है। जटिल सिंड्रोम, मिर्गी, एएसडी, न्यूरोपैथी और विषम फेनोटाइप के लक्षित प्रबंधन के लिए आदर्श।

 

होल जीनोम सीक्वेंसिंग

मैपमाईजीनोम का होल जीनोम सीक्वेंसिंग (एमएमजी का डब्ल्यूजीएस) मानव डीएनए के 98% का विश्लेषण करता है। इसका मतलब है कि डब्ल्यूजीएस पूरे जीनोम में वेरिएंट की पहचान करता है न कि कुछ चयनित क्षेत्रों में 30X कवरेज के साथ। डब्ल्यूजीएस निदान, कल्याण, फिटनेस, पोषण और दवा में उपयोगी है। इसमें व्यापक बायोइनफॉरमेटिक्स विश्लेषण, नैदानिक ​​विश्लेषण और एक विस्तृत रिपोर्ट भी शामिल है।

एमएमजी का डब्ल्यूजीएस इसमें मदद करता है:

एक निदान करना: कुछ आनुवंशिक स्थितियां एक नैदानिक ​​चुनौती पेश कर सकती हैं। एक एकल जीन परीक्षण जटिल बीमारियों का गहन विश्लेषण प्रदान नहीं कर सकता है। एमएमजी का डब्ल्यूजीएस जटिल और दुर्लभ स्थितियों की पहचान कर सकता है और उनके प्रबंधन में मदद कर सकता है।

सटीक चिकित्सा: एमएमजी का डब्ल्यूजीएस डीएनए में परिवर्तनों का विश्लेषण करता है और एक व्यक्ति के लिए प्रभावी दवा की पहचान करने में मदद करता है। यह कैंसर, मधुमेह, हृदय रोग आदि जैसी बीमारियों के उपचार के दृष्टिकोण को महत्वपूर्ण रूप से बदलता है।

रोग निवारण: बीमारियों के लिए आनुवंशिक पूर्ववृत्त डीएनए में एन्कोड किए जाते हैं। एमएमजी का डब्ल्यूजीएस एक रणनीतिक रोकथाम योजना को लागू करने के लिए ऐसे पूर्ववृत्त की पहचान कर सकता है।

मैपमाईजीनोम के एनजीएस सॉल्यूशंस में प्रक्रिया में शामिल हैं:

1. मैपमाईजीनोम के बोर्ड प्रमाणित आनुवंशिक परामर्शदाता के साथ रोगियों, परिवार के सदस्यों और चिकित्सकों के साथ पूर्व-परीक्षण आनुवंशिक परामर्श।

2. नमूना संग्रह (रक्त/बुक्कल स्वैब)। रोगी का डॉक्टर परीक्षण के लिए अनुरोध करता है। नमूने की संवेदनशीलता के लिए जांच की जाती है।

3. नेक्स्ट जेनरेशन सीक्वेंसिंग (एनजीएस) का उपयोग करके, आनुवंशिक डेटा को स्वास्थ्य जानकारी निकालने और एक व्यापक स्वास्थ्य रिपोर्ट बनाने के लिए व्यापक विश्लेषण के अधीन किया जाता है।

4. रिपोर्ट और रोगी परिवार के लिए इसके नैदानिक ​​प्रभावों को समझने में मदद करने के लिए हमारे आनुवंशिक परामर्शदाता के साथ पोस्ट-टेस्ट आनुवंशिक परामर्श सत्र।

5. चिकित्सक और परिवार आगे की अनुवर्ती कार्रवाई और स्वास्थ्य स्थितियों के प्रबंधन के लिए एक आनुवंशिक परामर्शदाता का सारांश और सिफारिशें रिपोर्ट प्राप्त करते हैं।