Moleküler Test Nedir? Nasıl Yapılır? Kanserde ve Diğer Hastalıklarda Kullanımı

Moleküler Test Nedir?

Moleküler test, biyolojik materyallerden (örneğin, DNA, RNA, proteinler veya yağlar) örnekler alınarak, bu materyallerin yapısını ve özelliklerini inceleyen testlerdir.

Bu testler, çeşitli hastalıkların tanısında, tedavisinin planlanmasında ve takibinde kullanılır. Örneğin, bir kişinin grip veya COVID-19 olup olmadığını belirlemek için influenza virüsünün veya koronavirüsün DNA'sını aramak için moleküler tanı testleri kullanılabilir. Benzer şekilde, bir kanserin alt tipini, kansere neden olan mutasyonları veya akıllı ilaç uygunluğunu belirlemek için kanser hücrelerinin DNA'sını aramak için de bu testler kullanılabilir. Alerji-immünoloji alanında da moleküler testler sık kullanılır.

Moleküler tanı testlerinin tıp için önemi, çok hassas ve doğru sonuçlar vermeleridir.

Moleküler ve Genetik Testler Aynı Şey midir?

Moleküler testlere sıklıkla "genetik test" de demekteyiz. Bununla birlikte moleküler testler ve genetik testler tamamen bibirinin aynısı değildir. Moleküler testler ve genetik testler benzer amaçlar için kullanılabilir, ancak farklı biyolojik materyalleri inceleyerek farklı bilgiler verirler. Örneğin moleküler testlerde protein ve yağ molekülleri gibi biyobelirteçler de incelenebilir. Genetik testler ise bir kişinin genetik yapısını (DNA, RNA) inceler.

İlgili konu: Kanserde Genetik Testler

Moleküler Test Çeşitleri

Moleküler testler, numunelerdeki moleküllerin görünürlüğünü tespit etmek ve arttırmak için birçok farklı teknik kullanır. Bu numuneler genellikle tükürük, kan veya doku biyopsisinden alınır.

Birçok bağlamda, moleküler testler daha fazla kesinlik sunar. Örneğin, bu testleri bir kanser türüne özgü genetik değişiklikleri belirlemek için kullanırız ve böylece daha hedefe yönelik tedaviler seçebiliriz. Moleküler test, belirli sağlık koşullarıyla ilişkisi olduğu bilinen DNA veya RNA segmentlerini arar ve doğru şekilde yapıldığında kesin sonuçlar verir. Bazı durumlarda da geçici tanı alan hastalar, daha sonra moleküler testler ile kesin tanı alabilir. 

Birçok farklı çeşitte moleküler test tekniği vardır:

• Polimeraz zincir reaksiyonu (Polymerase chain reaction, PCR): Bu yöntem, biyolojik örneklerdeki istenen DNA bölgelerini çoğaltır. PCR, çok hızlı ve hassas bir tekniktir ve birçok moleküler testin temelidir.

• Yeni nesil dizileme (Next Generation Sequencing, NGS): Bu yöntem, bir DNA örneğinin bütün nükleotid dizisini belirler. Bu, genetik mutasyonların tanımlanması ve biyolojik örneklerin evrimsel ağaçlarının çıkarılması gibi çok önemli bir araştırma konusudur.

• Southern blotting: Bu yöntem, DNA'nın elektroforez yöntemiyle ayrılmasını ve daha sonra belirli bir DNA bölgesinin tespit edilmesini sağlar. Southern blotting, genetik mutasyonların ve kromozom anormalitelerinin tespiti için kullanılır.

• Western blotting: Bu yöntem, proteinlerin elektroforez yöntemiyle ayrılmasını ve daha sonra belirli bir proteine ait bandların tespit edilmesini sağlar. Western blotting, proteinlerin ifade düzeylerinin veya modifikasyonlarının tespiti için kullanılır.

• Fluorescence in situ hybridization (FISH): Bu teknik, bir örnekteki hücrelerde belirli bir genin varlığını veya yerini belirlemek için kullanılır. FISH testi, özel olarak tasarlandığı genin DNA sekansına uygun olarak üretilen ve fluoresan renkler içeren nükleotidler kullanılarak yapılır. Bu nükleotidler, hedef genin DNA'sına bağlanır ve özel bir ışık yayan mikroskop altında incelenir. Bu sayede, hedef genin varlığı veya yerinin tespit edilebilmesi mümkün olur.

• Mass spektrometri: Bu yöntem, bir maddedeki atomların ağırlıklarını ölçerek, moleküler yapısını belirlemeye yarar. Bu sayede, bir maddedeki farklı atomların oranları tespit edilebilir ve molekülün yapısı hakkında bilgi edinilebilir.

• NMR (nükleer manyetik rezonans) spektroskopi: Bu yöntem, bir maddedeki atomların magnetik özelliklerini ölçerek, moleküler yapısını belirlemeye yarar. Bu sayede, bir maddedeki farklı atomların pozisyonları tespit edilebilir ve molekülün yapısı hakkında bilgi edinilebilir.

İlgili konu: Nükleer Manyetik Rezonans Metabolomik Testi ile Kandan Erken Kanser Tanısı

Her teknikte uzmanlar vücuttan bir numune alır ve ardından molekülleri daha görünür hale getirir. Daha sonra bir uzman tarafından numune, mikroskop veya özel biyomedikal cihazlar altında incelenir ve raporlanır.

Moleküler Testler Niçin İstenir?

Uzmanlar, hastalarına tanı koyarken daha fazla bilgi elde etmek ve sonuçları tahmin etmek için moleküler testleri kullanırlar. Bu testler, aşağıdakiler dahil olmak üzere birçok amaca hizmet eder;

• Çeşitli hastalıkların risk değerlendirmeleri
• Geleneksel laboratuvar teknikleri ile tespit edilemeyen belli enfeksiyonların varlığının doğrulanması
• Hamile olan veya hamile kalmayı planlayan kişiler için genetik danışmanlık
• Tedavi kararlarının verilmesine yardımcı olmak
• Kişinin ilaca ne kadar iyi yanıt verebileceğinin değerlendirilmesi
• Meme, akciğer, kolon kanseri gibi belirli kanserlerin alt türlerinin tanısı

Kanserde Yaygın Kullanılan Bir Moleküler Test Örneği: HER2 FISH

HER2 FISH testi, meme kanseri hücrelerinde HER2 geninin aşırı üretiminin tespit edilmesi için kullanılan bir moleküler biyoloji tekniğidir. HER2, bir protein sentezleyen bir gen olup, meme dokusunda yer alır. Normal koşullarda, HER2 geninin üretimi düzenli ve dengeli bir şekildedir. Ancak bazı durumlarda, HER2 geninin aşırı üretimi gözlenir ve bu, hücrelerin hızlı büyümesine ve çoğalmasına neden olur. Bu durum, meme kanseri oluşumunu tetikleyebilir.

HER2 FISH testi, özel olarak tasarlandığı genin DNA sekansına uygun olarak üretilen ve fluoresan renkler içeren nükleotidler kullanılarak yapılır. Bu nükleotidler, hedef genin DNA'sına bağlanır ve özel bir ışık yayan mikroskop altında incelenir. Bu sayede, HER2 gen ürünü olan HER2 proteinin aşırı üretiminin (overekspresyon) varlığı tespit edilebilir. HER2 FISH testi, meme kanseri tanısında ve tedavinin yönlendirilmesinde kullanılır. Örneğin, HER2 gen ürününün aşırı üretiminin olduğu tespit edilen hastalarda, HER2-hedefli akıllı ilaçların kullanımı daha yüksek bir etkinlik gösterir.

Moleküler Testler İçin Neler Gerekli?

Her test için gerekli olan ilgili kişiden alınan numunedir. Örneğin, COVID-19 testleri burun ve solunum salgılarında koronavirüse özgü antijenleri arar. Antijenler tipik olarak virüslerin yüzeyinde bulunur.

Moleküler testler için alınabilecek numuneler şunlardır;

• Biyopsi yoluyla tümörden bir parça
• Kan
• Solunum salgıları gibi vücut sıvıları
• Amniyotik sıvı

Moleküler Testlerin 2 Ana Sınıfı

Moleküler testler, artan sayıda testlerle birlikte hızla gelişmektedir. Örneğin, COVID-19 PCR testleri, bilim adamlarının COVID-19 Pandemisi ile mücadele için hızla geliştirdikleri bir tür moleküler testtir.

Genel olarak, moleküler testler birçok farklı alt tipe sahip iki geniş kategoriye ayrılır;

1. Genom dizilimi ve testi
2. Genetik biyobelirteçler

Genom Dizilimi ve Testi

Genom dizilimi, belirli genleri veya gen değişikliklerini aramak için bir hücrenin genetik materyalinin tamamen veya kısmen analiz edilmesini içerir. Genler DNA'dan oluşur ve hücrenin protein yapması için talimatlar sağlar. Genom dizilimi, kişinin bir hastalık için bir gen taşıyıp taşımadığını da değerlendirebilir. Kişi hamileyken veya hamile kalmayı planlarken yapılan yaygın bir test türüdür.

Genom dizilemenin başka bir kullanımı, kişinin belirli ilaçlara tepkisini tahmin etmeye yardımcı olmaktır. Örneğin, belirli genlerin taşıyıcıları, bazı ilaçlara iyi yanıt vermeyebilir veya bu kişilerde belirli alerjik reaksiyonların gelişme riski daha yüksek olabilir.

Moleküler Testlerin Avantajları ve Dezavantajları

Bu tür testler, aşağıdakiler de dahil olmak üzere birçok avantaj sunmaktadır;

• Öngörü: Kişi belirli zararlı veya potansiyel olarak yaşamı tehdit eden hastalıklar için gen taşıyorsa, aile planlamasına yardımcı olabilir.
• Tedavi kararları: Belirli hastalıklara yakalanma riski daha yüksek olan bir kişi, bu bilgilere dayanarak uzun vadeli planlar yapabilir veya riskini azaltmak için yaşam tarzını değiştirebilir.  Kanserle ilişkili çeşitli genetik varyantların test edilmesi, meme kanseri taramasına rehberlik edebilir.
• Diğer kullanımlar: Bazı insanlar, soylarını ilgilendiren potansiyel kalıtsal hastalıklar hakkında bilgi edinmek için veya genetik miraslarını merak ettikleri için moleküler kalıtsal testlerine başvurabilirler.

Bazı dezavantajlar da vardır:

• Güvenilirlik: Testin güvenilirliği, özellikle kalıtsal genetik testlerinde değişebilir. Genetik risk faktörlerini belirleyen testler, kişinin bir hastalığa yakalanacağını garanti etmez ve gereksiz yere kaygıya neden olabilir.
• Karar verme: Genetik bilgilere dayalı kararlar vermek zor olabilir.  Örneğin, kişi çocuğunun yaşamı tehdit eden bir hastalık taşıma olasılığının %50 olduğunu öğrendiğinde hamileliği sonlandırıp sonlandırmayacağına karar vermek zorunda kalabilir.
• Erişilebilirlik: Pahalı ve sigorta kapsamında dışında olabilen moleküler testlere erişim sınırı olabilmekte.
• Gizlilik: Genetik testler için akredite ve denetlenmeyen şirketleri tercih etmek, kişinin genetik gizliliğini tehlikeye atabilir.

Genetik Belirteçler

Bir başka genetik test türünde ise enfeksiyon veya diğer hastalıkların genetik biyobelirteçleri aranmaktadır. Bu testler, kişinin genomunu sıralamak yerine, şüpheli hastalıkla güçlü bir ilişkisi olan gömülü genetik sinyallerin olup olmadığına bakar.

COVID-19 PCR testi, bu türe bir örnektir.  Bu test, COVID-19'a neden olan virüsün taşıdığı genetik materyalleri aramaktadır.

Ayrıca onkoloji alanında da belirli kanser tümörleri türleri üzerinde de genetik testler yapılmaktadır. Farklı genetik imzalar, kişinin sahip olduğu kanser türü ve hangi tedavinin etkili olma olasılığının daha yüksek olduğu hakkında bilgi sağlayabilir.

Genetik biyobelirteç testinin en büyük faydası, doğru olma olasılığının yüksek olmasıdır. Bazı durumlarda, bu testler bir tanıyı doğrulayabilir. Ayrıca, uzmanların iyi bilgilendirilmiş tıbbi kararlar almasına veya tedaviyi daha iyi yönlendirmesine yardımcı olabilir.

Genetik Belirteçlerin Dezavantajları Nelerdir?

• Erişilebilirlik: Moleküler testler genellikle daha pahalıdır ve daha az erişilebilirdirler. Örneğin, kanser genetik testleri hem daha pahalı hem daha uzun sürede sonuç verir. Benzer şekilde COVID-19 PCR testi, ev tipi antijen testlerine göre daha maliyetlidir ve daha uzun sürede sonuç verir. Ek olarak, tüm hastalar tüm moleküler testler için uygun olmayabilir.
• Güvenilirlik: Hastalıklar ve enfeksiyonlar için moleküler testler genellikle doğrudur, ancak hiçbir test %100 güvenilirlik sunmaz.
• Numunelerle ilgili sorunlar: Elde edilen numuneler test için yetersiz olabilir ve biyopsinin yeterli doku vermediği durumlarda olduğu gibi süreç engellenebilir.

Moleküler Testler ve COVID-19

Polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) testleri, COVID-19'u en doğru tespit edebilen ve en yaygın kullanılan bir tür moleküler testtir. Virüse özgü tanısal genetik materyali arayarak ve ardından laboratuvar onayı için bu küçük viral DNA parçasını çoğaltarak çalışırlar. Bu tür testlerden bir sonuç alınması genellikle birkaç gün sürer.

Covid-19 için Antijen ve Moleküler Testler Arasındaki Fark Nedir?

Antijen testleri, viral proteinleri arar. Bu proteinlerin tespit edilmesi daha kolaydır ve testler hızlı pozitif veya negatif sonuç verebilir. PCR testleri viral genetik materyali arar ve ardından tanı teknolojisinin virüsün varlığını doğrulayabilmesi için onu çoğaltır. Bu tür testler daha hassas ve karmaşıktır. Virüsü, kişi semptomatik veya bulaşıcı hale gelmeden önce tespit edebilir.

Moleküler Alerji testi Nedir?

Moleküler alerji testi, bir kişinin belirli bir allerjen (alerjenler, insan vücudunda alerji yapabilecek maddelerdir)e karşı duyarlılığını belirlemek için kullanılan bir testtir. Örneğin, bir kişinin belirsiz bir böcek tarafından ısırıldıktan sonra, bu böceğin ne tür bir böcek olduğunu belirlemek için moleküler alerji testi kullanılabilir.

Moleküler alerji testleri, genellikle kanda veya burunda örnekler alınarak yapılır. Örneğin, bir kişinin burundaki mukus örneği alınıp, bu örnekte allerjenler aranabilir. Benzer şekilde, bir kişinin kan örneği alınıp, bu örnekte allerjenler aranabilir. Bu testler, bir kişinin belirli bir allerjen karşı duyarlılığının olup olmadığını belirleyerek, allerji belirtilerinin nedenlerini tespit etmeye yardımcı olur.

Moleküler Testler Hakkında Sıkça Sorulan Sorular

Moleküler testler kanser tedavisine nasıl yardımcı olabilir?

Moleküler testler, bazı kanser hastaları için tedaviyi yönlendirmeye yardımcı olabilir.  Bununla birlikte, moleküler test, aşağıdaki durumlarda olduğu gibi her durumda yararlı olmayabilir:

• Doku biyopsisi alınamaz ise
• Biyopsi örneği yeterli değil ise

Bununla birlikte doku örneğinin yetersiz olduğu durumlarda likit (kandan, sıvı) biyopsiler de kanserde yaygınlaşmaya başlamıştır.

Bazen moleküler testler belirli bir tedavi türüne yönlendirse bile, kanseri etkili bir şekilde tedavi edeceğinin garantisi yoktur.

Yeni Nesil Dizileme (NGS, Next Generation Sequencing) nedir?

Yeni nesil dizileme, aynı anda birçok farklı DNA segmentini sıralayabilen bir tür yüksek hızlı moleküler testtir. Klasik tekniklere göre daha hassas ve güvenilirdir. Ayrıca yeni nesil dizileme, daha küçük genetik varyasyonları saptayabilir ve kişinin genomu ve genetik risk faktörleri hakkında daha kapsamlı bir görüş sunar.

NGS, günümüzde kanser genetik testlerinde en güvenilir ve en yaygın kullanılan moleküler test haline gelmiştir.

Moleküler testler ne kadar doğru?

Moleküler testin doğruluğu teste bağlıdır. Genel olarak, doğru ancak mükemmel değildirler. Örneğin, birkaç farklı COVID-19 moleküler testinin karşılaştırıldığı bir 2019 yılı makalesinde aşağıdaki bulgulara ulaşıldı:

• Testlerin özet olarak duyarlılığı %95,9'du, bu da çok az yanlış negatif sonuç anlamına geliyordu.
• Özet olarak özgünlüğü %97,2 idi, bu da çok az yanlış pozitif sonuç anlamına geliyordu.
• %80,5 ila %96,6 genel hassasiyet aralığıyla bazı testler daha az doğruydu.

Bir laboratuvar genellikle bir testin doğruluğunu, duyarlılığı ve özgüllüğü ölçerek belirler. Bu önlemlerin her ikisinin de yüksek seviyeleri, testin belirli bir hastalığı olan ve olmayan kişileri doğru bir şekilde tanımlayabileceği anlamına gelir.

Moleküler genom testi zor olabilir ve daha küçük mutasyonları ve genetik değişiklikleri tespit etmek genellikle daha zordur. En popüler yöntemler, yalnızca az sayıda genetik sorunu tespit eder.

Özet

Moleküler test, bir kişinin genomu hakkında önemli bilgiler sunan bir tür genetik testtir. Ayrıca, çeşitli hastalıklara sebep olan benzersiz genetik özelliklere dayalı olarak, belirli enfeksiyon ve genetik hastalıkların belirtilerini de tespit edebilir. Bu alan, moleküler testler için daha fazla tekniğin kullanıma sunulmasıyla hızla gelişmektedir.

Genetik dizileme, yeni nesil dizileme teknikleri ile gelişmektedir. Bununla birlikte, insanların moleküler testin sınırlarını anlaması önemlidir. Bu, özellikle doğum öncesi testler gibi kesinliği sınırlı genetik test türleri için geçerlidir.