Molekylær diagnostikk: Prinsipper, metoder og kliniske anvendelser
Molekylær diagnostikk omfatter analyse av DNA, RNA, proteiner eller metabolitter på molekylært nivå for å diagnostisere sykdom, forutsi risiko, veilede behandling og overvåke respons. Det har revolusjonert medisin fra morfologi-basert til presisjonsmedisin.
Kjernekonsepter
- Genotype → Fenotype: Mutasjoner (SNV, indel, CNV, fusion, metylering) påvirker proteinfunksjon → sykdom.
- Biomarkører: Diagnostiske, prognostiske, prediktive (terapirespons), overvåkning (MRD).
- Personlig medisin: Skreddersy behandling basert på molekylær profil (f.eks. EGFR-mutert lungekreft → TKI).
Vanlige analyseplattformer
| Metode | Prinsipp | Hovedbruk |
|---|---|---|
| PCR (Polymerase Chain Reaction) | Eksponensiell amplifisering av spesifikt DNA/RNA sekvens (primer/probe). qPCR = kvantitativ (Ct-verdi). | Patogen deteksjon (virus, bakterier, sopp), genekspresjon, mutasjonscreening, kimerisme, viral last. |
| Digital PCR (dPCR) | Partisjonering i tusenvis reaksjoner → absolutt kvantifisering uten standardkurve. | Lavfrekvente varianter (ctDNA, MRD), copy number variation. |
| Sekvensering (NGS: Next-Generation Sequencing) | Massivt parallell sekvensering. Panel (gener knyttet til sykdom), eksonom, genom. | Onkologi (handlingsbare mutasjoner), arvelige sykdommer, mikrobiom, HLA-typering. |
| FISH (Fluorescence In Situ Hybridization) | Fluorescerende sonder binder spesifikke kromosomregioner i interfasen/metafasekjerne. | Kromosomaberrasjoner (translokasjoner, amplifikasjoner, delesjoner) – leukemi, lymfom, solid tumorer, prenatal. |
| Mikroarray (aCGH, SNP-array) | Hybridisering til sonder på chip. Detekterer CNV, LOH, kromosomaberrasjoner. | Uttviklingsforsinkelse, kongenitale anomali, kreft (CNV-profil), prenatal. |
| Massespektrometri (MALDI-TOF, LC-MS/MS) | Masse-lading-forhold (m/z) for proteiner/peptider/metabolitter. | Mikrobiologi (bakterie-ID), nyfødt screening (PKU, MSUD), terapeutisk drug monitoring, proteomikk. |
| Immunoassay (ELISA, CLIA, Simoa) | Antistoff-antigen binding med signalforsterkning. | Proteiner, hormoner, antistoffer, cancermarkører, cytokiner (ultrasensitivt Simoa). |
Kliniske anvendelsesområder
- Infeksjonsmedisin: Multiplex PCR paneler (respiratorisk, GI, CNS, sepsis), resistensgener (mecA, vanA, ESBL, carbapenemaser), TB/NTM + resistens.
- Onkologi: Diagnostikk (leukemi translokasjoner), prognose (FLT3-ITD, NPM1), prediksjon (EGFR, ALK, ROS1, BRAF, HER2, MSI, TMB, NTRK), MRD (ktDNA, Ig/TCR rekombinasjon), væskebiopsi.
- Arvelige sykdommer: Cystisk fibrose (CFTR), spinal muskelatrofi (SMN1), hemoglobinopatier, metaboliske sykdommer, arvelig kreft (BRCA1/2, Lynch). Carrier screening, PGD, nyfødt screening.
- Kardiovaskulær: Familiær hyperkolesterolemi (LDLR, APOB, PCSK9), kardiomyopatier (MYH7, MYBPC3, TTN), arytmisynkromer (SCN5A, RYR2), aortopatier (FBN1, TGFBR1/2).
- Nevrologi: Huntington (CAG repeat), spinocerebellære ataksier, DMD, myotonisk dystrofi, epilepsi gener, Alzheimer (APP, PSEN1/2, APOE).
- Rettmedisin: STR-profilering (identitet, faderskap), forensisk DNA-fenotypering.
- Farmakogenomikk: DPYD (5-FU/kapcitabin), TPMT/NUDT15 (thiopuriner), CYP2C19 (klopidogrel), HLA-B*57:01 (abacavir), HLA-B*15:02 (karbamazepin).
Kvalitetssikring og utfordringer
- Akreditering (ISO 15189), intern/ekstern kvalitetskontroll (EQA), validering av hver test (analytisk sensitivitet, spesifisitet, robusthet).
- Bioinformatikk: Varianttolking (ACMG/AMP klassifisering), datalagring, personvern (GDPR), genetisk rådgiving.
- Etikk: Uventede funn (incidentalomas), prediktiv testing barn, diskriminering.
- Kostnad/tilgjengelighet: Sentralisering, ombudsmann for genetikk, likhet i tilgang.
Molekylær diagnostikk beveger seg raskt mot punkt-of-care (POC PCR, nanopore sekvensering), multi-omics integrasjon og KI-drevet tolkning – fremover driver for presisjonsmedisin for hver pasient.
Tidligere:Dehydrering: Symptomer, alvorlighetsgrader, konsekvenser og behandling
Neste:Antigenvariasjon – hvordan patogener unngår immunsystemet
