Klasifikacija rizičnih mutacija na BRCA1 genu

Screening gena ili cijelog genoma je jedno, a interpretacija dobijenih podataka nešto sasvim drugo. Jasno je da neke promjene na kodirajućim dijelovima genoma, pa čak i neke na nekodirajućim, ali regulatornim dijelovima, mogu imati ozbiljne posljedice, ali varijacija na genima ima tako mnogo i mi još uvijek znamo malo o tome kako se koja varijacija ispoljava tj. koji su njeni efekti.

Promjene u redosljedu "slova" na genu ne moraju uvijek da rezultiraju inaktivnošću proteina ili nekog drugom drastičnom promjenom. Međutim, kada screening test pokaže postojanje odstupanja tj. mutacije, to izaziva paniku. Poseban problem su mutacije na genima povezanim sa povećanjem rizika obolijevanja od kancera, kakvi su BRCA geni.

Naime, određene promjene na, primjerice, BRCA1 genu zaista povećavaju rizik obolijevanja od raka jajnika i dojke. Meutim, ono što mi ne znamo jeste to da li svaka promjena na ovom genu kod neke osobe ima ovako razoran učinak. To, opet, može dovesti do toga da žene kod kojih se pronađe promjena, budu savjetovane i da prihvate savjet (ili čak samostalno odluče) da preventivno uklone jajnike i dojke. Postoji oko 60 gena za koje je utvrđeno da određene mutacije na njima mogu nositi visoki rizik obolijevanja od neke forme raka. Upravo je slučaj Angeline Jolie podstakao žene na ovakve preventivne zahvate. Međutim, kod Angeline Jolie je zaista bila utvrđeno postojanje visokorizične promjene. Ali, šta je sa svim ostalim varijacijama? 

Neke promjene tj, varijacije BRCA1 gena se smatraju sigurnima, ali efekti velikog broja varijacija su nepoznati, što dovodi u nedoumicu ljekare kako interpretirati rezultate screeninga. Postoji oko 4000 varijacija samo na BRCA1 genu. Mutacije, pogotovo mutacije de novo, sasvim su slučajne i zapravo postoji gotovo pa neograničen broj oblika varijacija genetičke sekvence - od zamjene slova, do delecija, insercija, duplikacija na bilo kojem mjestu na genu. Šta raditi onda kada screeining pokaže neku varijaciju koja nije baš uobičajena ili čak nije zabilježena?

U radu objavljenom sredinom septembra 2018. godine u časopisu Nature, pod nazivom "Accurate classification of BRCA1 variants with saturation genome editing" urađena je analiza efekata oko 96.5% mutacije na samo jednom jedinom slovu unutar BRCA1 gena i to na 13 egzona (kodirajući dijelovi gena, oni koji se ne isijecaju pri transkripciji na RNK). 

Lea Starita, Jay Shendure i njihove kolege sa Brotman Baty instituta u Seattle su koristili CRISPR-Cas9 tehnologiju editovanja DNK kako bi precizno stvorili različite oblike mutacija na BRCA1 genu i onda su posmatrali šta se događa sa stanicama pogođenim takvim "dizajniranim" mutacijama. Za mutacije za koje su postojali klinički dokazi štetnosti, laboratorijski eksperiment je pokazao čak 96% poklapanja sa zaključcima. 

Ova metoda bi se mogla iskoristiti za proučavanje efekata varijacija i na drugim genima, posebno onih 60 čije promjene mogu biti visokorizične.