Gensekventering - Roskilde University Digital Archive

Gensekventering
- og de etiske overvejelser
Camilla Hansen, Kiwi Kjøller, Nina Haxgart, Julie Schnipper, Victoria Fagerholt og Sandra Bredgaard
Gruppe 2
Naturvidenskabelig Bachelor
Hus 14.1
Vejleder: Jesper Olsen
Roskilde Universitet
Efterår 2014
1
Abstract
Next Generation Sequencing (NGS) is used in the diagnostics of patients who are genetically
predisposed to diseases. Comprehensive sequencing of exomes may result in the identification of
incidental findings. A number of ethical issues that challenges the patient's autonomy is raised by the
identification of incidental findings. In Denmark, an attempt to circumvent these ethical issues has
been made by the development of a consent form. However, the consent form does not solve the
ethical considerations followed by the sequencing of exomes, but merely places the liability of the
consequences on the patient. The current theoretical basis for the understanding of genetic
information limits the use of NGS in the diagnosis and treatment of diseases. Furthermore, regardless
of the consent form, a subjective feeling of illness may arise with the sequencing of ones exome,
which may cause a reduced quality of life for the patient. Incidental findings could affect the family
members as their right to "no-knowledge" can be violated by information on susceptibility to inherited
diseases. In order to limit the subjective feeling of disease a triviality limit of which incidental
findings patients should be informed should be decided upon. This is because information about lowrisk factors may cause an unnecessary subjective feeling of disease.
2
Resumé
Next Generation Sequencing (NGS) anvendes til prædiagnosticering af patienter, der kan være
arveligt disponeret for sygdomme. Omfattende exomsekventering kan resultere i identificering af
tilfældighedsfund. Tilfældighedsfund rejser en række etiske problemstillinger, som udfordrer
patientens autonomi. I Danmark har man forsøgt at omgå de etiske problemstillinger ved at udforme
en samtykkeerklæring. Samtykkeerklæringen imødekommer dog ikke de etiske overvejelser, som
exomsekventering medfører, men pålægger blot patienten ansvaret for konsekvenserne. Det
nuværende teoretiske grundlag for forståelsen af genetiske informationer, begrænser anvendelsen af
NGS til diagnosticering og behandling af sygdomme. Endvidere kan der, uafhængigt af
samtykkeerklæringen, opstå subjektiv sygdomsfølelse ved exomsekventering, hvilket kan medføre
forringet livskvalitet for patienten. Tilfældighedsfund kan ligeledes påvirke familiemedlemmer, da
deres ret til ikke-viden kan krænkes ved information om disponering for arvelige sygdomme. For at
begrænse sygdomsfølelsen, bør der opstilles en bagatelgrænse for, hvilke tilfældighedsfund patienter
bør informeres om. Dette skyldes, at oplysninger om lav-risiko faktorer kan påvirke sygdomsfølelsen
unødigt.
3
Indholdsfortegnelse
INDLEDNING ................................................................................................................................................. 5
PROBLEMFORMULERING ............................................................................................................................... 6
MÅLGRUPPE .................................................................................................................................................. 6
AFGRÆNSNING .............................................................................................................................................. 6
SEMESTERBINDING ........................................................................................................................................ 6
GENETISKE VARIATIONER ...................................................................................................................... 7
SINGLE NUCLEOTIDE POLYMORFISM ............................................................................................................ 7
COPY NUMBER VARIATION ........................................................................................................................... 8
NEDARVELIGE MUTATIONER ......................................................................................................................... 9
GAMETISKE MUTATIONER ........................................................................................................................... 11
DE NOVO MUTATIONER ............................................................................................................................... 12
VARIATIONERS FÆNOTYPISKE UDTRYK ...................................................................................................... 12
PENETRANS ................................................................................................................................................. 13
NEXT GENERATION SEQUENCING ...................................................................................................... 14
GENSEKVENTERING I DAG ........................................................................................................................... 19
DE ETISKE DILEMMAER VED BRUGEN AF NGS .............................................................................. 21
UTILITARISME OG DEONTOLOGI .................................................................................................................. 21
AUTONOMI OG PATERNALISME ................................................................................................................... 23
SYGDOMSFØLELSE ...................................................................................................................................... 24
DEN MEKANISTISKE SYGDOMSMODEL ........................................................................................................ 24
NORMALITETSBEGREBET ............................................................................................................................ 25
PATIENTENS SAMTYKKE ....................................................................................................................... 27
INFORMATIONSGRUNDLAGET ..................................................................................................................... 29
PATIENTENS FRAVALG AF VIDEN ................................................................................................................ 30
FUND MED MULIGHED FOR FOREBYGGELSE ................................................................................................ 30
PATIENTENS TILVALG AF VIDEN.................................................................................................................. 31
SENERE TILBAGEMELDING OM TILFÆLDIGHEDSFUND ................................................................................ 32
FORSKNINGSPERSPEKTIVET ........................................................................................................................ 32
KRITIK AF SAMTYKKEERKLÆRINGEN ............................................................................................ 34
FORUDSÆTNINGEN FOR SAMTYKKEERKLÆRINGEN .................................................................................... 34
BAGATELGRÆNSEN ..................................................................................................................................... 34
FAMILIENS RET TIL IKKE-VIDEN .................................................................................................................. 35
KONKLUSION.............................................................................................................................................. 37
PERSPEKTIVERING .................................................................................................................................. 38
LITTERATUR ............................................................................................................................................... 39
APPENDIX .................................................................................................................................................... 43
4
Indledning
I år 1990 påbegyndtes The Human Genome Project, som havde til formål at kortlægge hele det
humane genom for første gang (Lander et al., 2001). Projektet var et led i bestræbelsen på den fulde
forståelse af sammenhængen mellem genotype og fænotype. Efter 13 år lykkedes The Human
Genome Project, og siden er der sket en radikal udvikling af sekventeringsteknologien. I dag er man
ved hjælp af Next Generation Sequencing (NGS) i stand til at udføre exom- og genomsekventering
på ganske kort tid og til en overkommelig pris (Hertz, 2014). Mange troede, at udviklingen af
sekventeringsteknologien ville føre til behandling af de sygdomme, som nu kunne diagnosticeres, og
at genetisk diagnosticering ville implementeres i sundhedsvæsenet (Svendsen and Koch, 2006).
Sammenhængen mellem genotype og fænotype viste sig dog at være mere kompleks end først
antaget, og en implementering i sundhedsvæsenet dannede hos nogle grundlag for at adskille genetisk
data fra anden medicinsk information (Stempsey, 2006).
Anvendelsen af NGS giver helt nye muligheder i den kliniske diagnostik af genetiske sygdomme. I
dag tilbydes patienter en genetisk udredning, hvis der er mistanke om arvelig disponering. Tidligere
omfattede den genetiske analyse kun få gener. Med udviklingen af sekventeringsteknologien bliver
exomsekventering billigere (Gerdes and Vogel, 2014), og brugen af denne metode formodes derfor
at blive mere almindelig ved genetisk diagnosticering. Når en patient får sekventeret hele sit exom,
er der risiko for tilfældighedsfund, som kan få en fænotypisk konsekvens senere i patientens liv.
Sådanne fund kan være livsreddende, men kan også betyde indsigt i sygdomme, som der ikke findes
behandling for. Det kan på baggrund af den opdagede variation være vanskeligt at estimere, hvor stor
risikoen for en given sygdom er. Exomsekventering er derfor ikke uden etiske konsekvenser, da
resultaterne overvejende er risikoestimater forbundet med en varierende og til tider stor usikkerhed.
I dette projekt diskuteres de etiske dilemmaer, som opstår i forbindelse med tilfældighedsfund. De
etiske dilemmaer diskuteres i forhold til patient-autonomi, paternalisme og subjektiv
sygdomsfølelse.
5
Problemformulering
Hvilke etiske overvejelser bør foretages i forbindelse med identificeringen af tilfældighedsfund ved
exomsekventering?
Målgruppe
Dette projekt henvender sig hovedsageligt til studerende, som har en interesse i de etiske dilemmaer,
der kan opstå ved gensekventering. En baggrundsviden inden for molekylær- og medicinalbiologi vil
være en fordel for forståelsen. Derudover vil videnskabsteoretisk baggrundsviden også være en fordel
for forståelsen af diskussionen.
Afgrænsning
Dette projekt indeholder en teoridel, som er afgrænset til den baggrundsviden, som vi finder
nødvendig for læseren i forhold til forståelsen af gensekventering, samt de resultater, der uddrages
herfra. Diskussionens fokus ligger på de etiske dilemmaer, som opstår ved gensekventering. Denne
del er afgrænset til at have fokus på tilfældighedsfund ved gensekventering. Derudover diskuteres
også normalitets- samt sygdomsbegrebet i forhold til gensekventering.
Semesterbinding
”Formålet med projektet er, at den studerende gennem arbejdet med et repræsentativt eksempel får
erfaring med videnskabsteoretisk analyse af naturvidenskab som historisk, kulturelt og
samfundsmæssigt fænomen”.
Projektet beskæftiger sig med exomsekventering, som beskrives ud fra et molekylærbiologisk
perspektiv. Projektet vil med afsæt i videnskabsteoretiske anskuelser diskutere de etiske dilemmaer,
der opstår ved analysen af exomet, hvorved de etiske aspekter af naturvidenskab belyses.
6
Genetiske variationer
En variation er en strukturel ændring i en DNA-sekvens (Brooker, 2012). Strukturelle variationer, der
er opstået over flere generationer, har været afgørende i vores evolutionære tilpasning, mens andre
variationer har været sygdomsfremkaldende. Ofte skelnes der mellem sygdomsfremkaldende
variationer kaldet mutationer, og ikke-sygdomsfremkaldende variationer betegnet polymorfismer dog defineres polymorfismer også som variationer med en frekvens på 1% eller mere i en population
(den Dunnen and Antonarakis, 2001).
De første genetiske ændringer observeret var hovedsageligt sjældne ændringer i strukturen af
kromosomer, som kunne identificeres ved brugen af et mikroskop. Med udviklingen af
sekventeringsteknologien blev det muligt at observere mindre og hyppigere ændringer i
genmaterialet. Eksempler på sådanne variationer er Single Nucleotide Polymorphism (SNP) og Copy
Number Variation (CNV) (Feuk et al., 2006; Redon et al., 2006). Det formodes, at disse variationer
udgør størstedelen af den genetiske varians. Det humane genom udgør ca. 3 milliarder basepar. Det
er estimeret, at der i hvert genom er ca. 10 millioner SNP’er, hvilket svarer til, at der i gennemsnit er
en SNP pr. 300 nukleotider (Consortium, 2003).
En interessant observation fra analyser af det humane genom, er ligheden af DNA-sekvensen blandt
personer fra hele verden. To vilkårlige personers genom menes at være ca. 99,9% identiske (Feuk et
al., 2006; Redon et al., 2006). Den fænotypiske variation og disponering af sygdom mellem individer,
forventes dermed at findes i de resterende 0,1% (Feuk et al., 2006). Strukturel varians har i nogle
regioner i genomet ikke nogen umiddelbar fænotypisk konsekvens, mens det i andre tilfælde for
eksempel kan påvirke mængden af genprodukt eller funktionen heraf (Feuk et al., 2006). En ændring
i genproduktet er forårsaget af en ændring i antallet af kopier af et givent gen, hvilket eksempelvis
kan ses ved duplikation (Zhang and Chang, 2008). En ændring i mængden af genproduktet kan
forårsage sygdom, enten alene eller i kombination med andre genetiske faktorer eller miljøfaktorer
(Feuk et al., 2006).
Single Nucleotide Polymorfism
SNP er en substitution af et enkelt nukleotid, hvilket er den mest simple form for variation. Ca. 50%
af SNP’er sker i den ikke-kodende del af genomet og 50% i den kodende del (exomet). I exomet
forekommer der ca. 25% non-synonymous SNP’er og 25% synonymous SNP’er. Synonymous SNP’er
7
ændrer ikke aminosyrekæden, da et kodon bliver skiftet ud med et andet kodon, som koder for den
samme aminosyre. Non-synonymous SNP’er kan derimod ændre enkelte aminosyrer eller skabe et
stop kodon som bryder aminosyrekæden, hvilket kan have en betydning for den fænotypiske
ekspression af genet (Dudley and Karczewski, 2013).
Copy Number Variation
SNP’er mentes tidligere at være den dominante form for genetisk variation i det humane genom, som
forårsagede de fleste fænotypiske variationer. Denne opfattelse ændrede sig i 2004, da to
forskningsgrupper sekventerede genomer af raske personer uden relation til hinanden. De fandt, at
CNV’er giver flere fænotypiske variationer end SNP’er, da disse variationer forårsager ændringer i
DNA-sekvensen fra enkelte kilobaser (kb) til megabaser (Mb) (Freeman et al., 2006). CNV’er
defineres ofte som DNA fragmenter på 1 kb eller større og det er estimeret, at et individ
gennemsnitligt har 12 CNV’er (Feuk et al., 2006; Reid-Lombardo and Petersen, 2010). Det er
desuden estimeret, at over halvdelen af alle CNV’er forårsager ændringer i exomet. Derudover kan
nogle CNV’er interagere med hinanden eller påvirkes af miljøfaktorer, som kan forårsage sygdomme
(Reid-Lombardo and Petersen, 2010). CNV’er påvirker genekspressionen samt fænotypiske
variationer ved at ødelægge gener og ved at ændre antallet af gener. CNV’er kan ligeledes føre til
udviklingen af monogene sygdomme eller medvirke til udviklingen af komplekse sygdomme (Redon
et al., 2006). CNV’er inkluderer variationer af typerne deletioner, insertioner, duplikationer,
amplifikationer, translokationer og inversioner (Tabel 1) (Feuk et al., 2006; Reid-Lombardo and
Petersen, 2010).
Deletion er en variation, hvor en sektion af nukleotider fjernes fra den normale DNA-sekvens, mens
insertion er en addition af nukleotider til sekvensen. Disse genetiske variationer kan involvere få eller
mange basepar og kaldes for indel polymorfismer. Slettes eller indsættes et antal nukleotider, som
ikke er deleligt med tre, vil læserammen forskydes, hvilket kaldes frameshift mutation (ReidLombardo and Petersen, 2010).
Duplikationer forekommer, når en DNA-sekvens kopieres og optræder flere gange end normalt i
kromosomet. Duplikationer resulterer derfor i ekstra genmateriale (Emanuel and Shaikh, 2001).
Duplikationer, som er større end 5 Mb, kaldes amplifikationer (Myllykangas and Knuutila, 2006).
Translokationer er en ændring i kromosomet, hvor en DNA-sekvens ændrer position til et andet sted
på samme kromosom, eller til en lokation på et andet kromosom (Feuk et al., 2006). Inversioner er
mutationer, hvor et afbrækket kromosomfragment vender 180 grader og genindsættes på samme
8
lokation. Ofte kommer inversioner ikke fænotypisk til udtryk, medmindre afbrækket sker i et gen
(Griffiths et al., 2000).
Tabel 1. Typer af Copy Number Variations.
Type af CNV
Konsekvens
Deletion
Sekvens af nukleotider fjernes
Insertion
Sekvens af nukleotider tilføjes
Duplikation
Sekvens af nukleotider kopieres og optræder flere gange end
normalt
Amplifikation
Sekvens af nukleotider kopieres (større end 5 Mb) og optræder
flere gange end normalt
Translokation
Sekvens af nukleotider ændrer position på samme kromosom eller
til et nyt
Inversion
Afbrækket sekvens af nukleotider vender 180 grader og
genindsættes på samme lokation
Nedarvelige mutationer
Genetisk nedarvelige sygdomme kan opstå på baggrund af mono- eller polygene mutationer (Badano
and Katsanis, 2002). Monogene mutationer forekommer i et enkelt gen, på enten et kromosom eller
på begge kromosomer i et autosomalt kromosompar. Mutationen er kønsbunden, hvis den
forekommer på X eller Y kromosomet. Stamtræer over større dele af en familie kan give et overblik
over hvorvidt, et monogent sygdomsfremkaldende gen er autosomalt eller kønsbundet, og hvorvidt
det kan blive nedarvet dominant eller recessivt (Strachan and Read, 2010). Polygene mutationer
betegner mutationer, som forekommer i flere gener og hvor miljøfaktorer har stor indflydelse (Lander
and Schork, 1994).
Ved autosomale arvegange tales der om recessive eller dominante sygdomme. Ved autosomal
recessiv nedarvning, vil et afkom arve et muteret sygdomsfremkaldende gen fra minimum én
9
forælder. Den recessive sygdom kommer kun til udtryk hos individer, der er homozygote (Figur 1)
(Strachan and Read, 2010).
Figur 1. Autosomal recessiv nedarvning. Ved
recessiv nedarvning skal afkommet arve to
sygdomsgener, for at sygdommen kommer til
udtryk (U.S. National Library of Medicine et
al., 2012).
Ved autosomal recessiv arvegang, der kommer fænotypisk til udtryk, må begge forældre være bærere
af et sygdomsfremkaldende gen. Dette vil statistisk resultere i, at 25% af deres afkom vil udtrykke
sygdomsgenet fænotypisk (Strachan and Read, 2010).
Ved dominante arvegange er hovedreglen, at en syg person som minimum vil have én syg forælder,
og ligeledes vil fremtidigt afkom have 50% risiko for at få sygdommen. Det vil sige, at dominante
sygdomme vil komme fænotypisk til udtryk, blot man er bærer af genet på det ene allel (Figur 2)
(Strachan and Read, 2010).
10
Figur 2. Autosomal dominant nedarvning
Ved dominant nedarvning skal afkommet arve
ét sygdomsgen, for at sygdommen kommer til
udtryk (U.S. National Library of Medicine et
al., 2012).
Ved kønsbundne mutationer ses både recessiv og dominant nedarvning. Ved X-bunden recessiv
nedarvning er kvinder ofte heterozygote bærere af et sygdomsfremkaldende gen. Dog udtrykker de
ikke det sygdomsfremkaldende gen fænotypisk, da kvinder er bærere af to X-kromosomer (Strachan
and Read, 2010). Tidligt i embryogenesen hos kvinder vil ét X-kromosom blive inaktivt, som ofte vil
være det sygdomsfremkaldende. Da mænd kun er bærere af ét X-kromosom, vil dette altid blive
udtrykt. Mænd kan ikke videregive X-bundne sygdomme til deres sønner, da de får et Y-kromosom
fra faderen (Brooker, 2012). Y-bundne sygdomme vil kun blive nedarvet fra fader til søn og vil altid
blive udtrykt. Derfor skelnes der ikke mellem dominant og recessiv nedarvning (Strachan and Read,
2010).
Gametiske mutationer
Nedarvelige mutationer opstår i gameterne og kaldes gametiske mutationer (Drost and Lee, 1998).
DNA-replikationen og den meiotiske celledeling i gameterne sker hos kvinder i fosterstadiet, og hos
mænd hver 16. dag efter de er kommet i puberteten (Ketterling et al., 1999).
Miljøfaktorer kan indvirke på DNA-replikationen og den meiotiske celledeling, hvilket forøger
risikoen for mutationer i sædcellerne. Derfor vil der være en større risiko for, at en fader videregiver
en mutation til sit afkom (Ketterling et al., 1999).
11
De novo mutationer
De novo mutationer er nyopståede mutationer hos et individ og kan derfor ikke spores hos forældrene.
De novo mutationer kan opstå i gameterne og i de somatiske celler. Opstår mutationen i gameterne,
vil den videregives til kommende generationer, hvor den hos disse generationer vil kunne spores i
alle celler (Veltman and Brunner, 2012).
Somatiske mutationer kan forekomme i alle celler hele livet igennem. Hvis den somatiske mutation
forekommer tidligt i embryostadiet, vil mutationen kunne spores i forskellige typer af celler, men
ikke i alle celler. Dette kaldes mosaik (Poduri et al., 2013). Det antages derfor, at somatiske
mutationer ikke altid kan ses ved gensekventering (Poduri et al., 2013).
Variationers fænotypiske udtryk
Strukturelle variationer kan føre til fænotypisk variation eller sygdom på forskellig vis. I de simpleste
tilfælde kan strukturelle variationer påvirke genproduktet direkte, eller indirekte ændre
genekspression gennem en ændring i genets lokation i genomet - ofte ved translokation. Denne
mekanisme kaldes position effect. Ligesom disse potentielt sygdomsfremkaldende ændringer i
genekspressionen, kan tilstedeværelsen af en strukturel variation prædisponere til potentielt skadelige
strukturelle ændringer (Feuk et al., 2006).
Det er ofte svært at skelne mellem, hvornår en variation er sygdomsfremkaldende, og hvornår den
ikke er. Dette kan være et udfordrende dilemma for molekylære genetikere, særligt ved
prædiagnosticering, da patienten ikke allerede har den eventuelle sygdom - og måske aldrig får den
(Feuk et al., 2006). I takt med den øgede mulighed for at opdage genetiske variationer, øges kravene
ligeledes til at kunne differentiere mellem ikke-sygdomsrelaterede og sygdomsrelaterede variationer.
Selvom nogle store variationer umiddelbart ikke er sygdomsfremkaldende, kan de i kombination med
andre genetiske faktorer og miljøfaktorer have en fænotypisk konsekvens. Der er eksempler, hvor
tilstedeværelsen af en strukturel variation hænger direkte sammen med sygdom, såsom mange
deletioner og duplikationer, som forårsager genomic disorders. Genomic disorders er en gruppe af
humane sygdomme, som skyldes genomiske ændringer af ustabile genomiske regioner. Disse ustabile
regioner i genomet kan bevirke en ændring i mængden af genprodukt, som påvirker fænotypiske
udtryk. Store populationsstudier og referencedatabaser er den bedste kilde til information om
variationers frekvens og tilbøjelighed til at forårsage en fænotypisk effekt (Feuk et al., 2006).
12
Penetrans
Hvordan en mutation kommer til udtryk kan beskrives ved penetrans og ekspressivitet. Penetrans er
et udtryk for, hvor ofte et sygdomsfremkaldende gen kommer fænotypisk til udtryk i en generation
(Zlotogora, 2003). Penetrans kan beskrives ved fuld penetrans eller ved nedsat penetrans. Ved fuld
penetrans kommer genet fænotypisk til udtryk hos alle, der er bærere af genet. Et gen med nedsat
penetrans vil ikke altid komme til udtryk i en generation, uanset om den er dominant eller recessivt
nedarvet. Hvis et muteret gen kommer fænotypisk til udtryk hos halvdelen af de individer, der bærer
genet, siges der at være 50% penetrans (Strachan and Read, 2010). Nogle sygdomme vil først komme
til udtryk i en bestemt alder. Dette kaldes aldersrelateret penetrans (Strachan and Read, 2010). Ved
for eksempel Huntingtons sygdom ses aldersrelateret penetrans, da sygdommen ofte først indtræffer
i 35-45 års alderen (Kaptein et al., 2007).
Ekspressivitet er et udtryk for, i hvor høj grad sygdommen påvirker det enkelte individ.
Ekspressiviteten kan variere fra individ til individ, selvom de er bærere af samme gen. Nogle kan
have milde symptomer på en sygdom, mens andre oplever livstruende komplikationer.
Ekspressiviteten kan påvirkes af andre genetiske faktorer og miljøfaktorer (Kaptein et al., 2007).
13
Next Generation Sequencing
Ønsket om at blive klogere på koblingen mellem genotype og fænotype har ført til udviklingen af
NGS (Janitz, 2008). Ved hjælp af højt avancerede maskiner er det blevet muligt at kortlægge hele det
humane genom og dermed få en indsigt i de genetiske variationer, der forekommer (Zhang et al.,
2011).
Det første store gennembrud inden for gensekventering kom i år 1977, da det lykkedes Frederik
Sanger og hans kollegaer at sekventere bakterien phiXI174’s genom på ca. 5000 baser (Sanger et al.,
1977). Dette ved hjælp af metoden, der i dag kaldes Sanger-metoden, som de senere modtog en
Nobelpris for (Walker, 2014). Metoden var ny og involverede brugen af terminators: 2´,3´dideoxyribonukleotider (ddNTP’er), som mangler 3´-hydroxyl gruppen i forhold til de normale
deoxyribonukleotider (dNTP’er) (Figur 3) (Sanger et al. 1977).
Figur 3. Forskellen mellem ddNTP og dNTP. Til venstre ses et
dideoxynukleotid (ddNTP). Til højre ses et deoxynukleotid
(dNTP) (Look For Diagnosis, 2014).
Det stykke DNA, der skal sekventeres, denatureres til enkeltstrenge og blandes med de nødvendige
komponenter for at initiere DNA syntese: en primer, polymerase, samt en blanding af de fire dNTP’er
(hvor en af dem er mærket) og en ddNTP som terminator. Der udføres fire parallelle PCR-reaktioner
for hvert nukleotid med en korresponderende terminator.
Syntesen af hver ny streng fra template starter ved 3’-enden og fortsætter indtil en ddNTP bliver
integreret i kæden i stedet for den normale dNTP. Syntesen termineres, idet ddNTP ikke indeholder
en 3’ hydroxyl-gruppe, hvorfor den nye DNA-sekvens ikke kan forlænges yderligere. Man opnår på
den måde en blanding af DNA-strenge, hvor der ved hver position af en “N” base i template tilhører
et produkt med en integreret ddNTP i 3’- enden (Figur 4 (a)).
14
Figur 4. Sanger-sekventering. (a) En mærket primer anvendes til at initiere
DNA-syntese. DNA-syntesen termineres ved inkoperering af et dideoxynukleotid.
(b) DNA fragmenterne separeres ved en parallel polyacrylamid gelelektroforese.
Den udledte sekvens ses til højre. (c) Gel efter autoradiografi (Griffiths et al.,
2000).
De mærkede strenge i de fire prøver separeres ved en parallel polyacrylamid gelelektroforese, hvor
de mindste strenge kommer hurtigst igennem. De forskellige bånd viser fordelingen af dNTP’er i den
syntetiserede DNA-streng. Er ddNTP’erne radioaktivt mærkede tydeliggøres disse ved en
autoradiografi. Ved hjælp af basepar-reglerne i DNA-syntesen, kan den oprindelige DNA-streng
bestemmes (Figur 4 (b), (c)) (Sanger et al., 1977). Sanger-metoden benyttes stadig i dag og betragtes
som ”golden standard” til gensekventering (Walker, 2014).
Siden Sanger-metoden er der sket en betydelig optimering af sekventeringsteknologien - blandt andet
udviklingen af automatiserede sekventeringsmaskiner. For at kunne sekventere en større mængde
DNA blev en ny metode udviklet, Shotgun Sequencing, som et sideløbende projekt til The Human
Genome Project (Zhang et al., 2011). I starten af år 2000 kom nye teknikker på markedet, som både
15
var billigere og kunne sekventere langt mere DNA på kortere tid i forhold til Sanger-sekventering
(Pareek et al., 2011). Disse teknikker kom til at hedde NGS og udsprang af Shotgun-metoden (Zhang
et al., 2011).
Med NGS-teknologien har man fundet et redskab til at se de genetiske variationer, der kan forekomme
i det humane genom. NGS-teknologien anvendes blandt andet til Whole-Genome-Sequencing (WGS)
og Whole-Exome-Sequencing (WES). Ved WES sekventeres exomet (Salam et al., 2014), som udgør
mindre end 2% af det humane genom (Bamshad et al., 2011). WES genererer omkring 25.000
varianter (Singleton, 2011) sammenlignet med WGS, der genererer 2-4 millioner varianter pr. genom
(Moore et al., 2011). Dog opstår 85% af sygdomsfremkaldende mutationer i exomet (Liu et al., 2012),
og WES kan derfor anses som en anvendelig metode til at opdage disse (Salam et al., 2014).
I år 2004 lancerede 454 Life Sciences den første NGS-maskine, som kunne generere mere end 200.000
DNA-sekvenser, svarende til 20-40 millioner basepar. I år 2006 lanceredes anden generation af
maskinen, Roche Genome Sequencer FLX (Roche GS FLX), som kunne generere flere hundrede
millioner basepar (Janitz, 2008).
Roche GS FLX metoden er delt op i tre trin: DNA library preparation, emulsion PCR og
PicoTiterPlate sequencing. I første trin bliver DNA fragmenteret, så hvert fragment består af 300800 basepar (Janitz, 2008). Specifikke adaptorer påsættes i hver ende af de enkeltstrengede DNA
fragmenter (Figur 5 (a)) (Siqueira et al., 2012). I trin to, emulsion PCR, bliver der tilsat beads til DNA
fragmenterne. Disse beads har til deres overflade bundet en primer, som er komplementær til
adaptorerne på fragmenterne. Fragmenterne binder sig derfor specifikt til beads, så der for hvert bead
er bundet ét fragment (Figur 5 (b)) (Siqueira et al., 2012). Der tilsættes en olieret væske og PCRreagenter. Væsken gør, at hver bead bliver indkapslet, så der forekommer en ”vand-i-olie” emulsion
(Figur 5 (c)). Den vandige del af emulsionen består af beads, PCR-primerne, nukleotider og DNA
polymerase. PCR-reaktionen, hvor fragmenterne kopieres, kan nu forløbe. For hver bead bliver der
dannet flere millioner fragmenter (Figur 5 (d), (e)) (Mardis, 2008).
16
Figur 5: Roche GS FLX metoden. (a) DNA fragmenteres, og adaptorer påsættes i hver
ende af fragmenterne. (b) Der tilsættes beads, som fragmenterne binder sig til. (c og d)
Disse beads bliver dernæst indkapslet i en olieret væske, så der forekommer en vand-i-olie
emulsion. (e) PCR reaktionen kan nu forløbe, så fragmenterne kopieres. (f) Beads med
tilhørende DNA isoleres (Paillier, 2011).
I trin tre brydes emulsionen og DNA’et denatureres. De beads, som bærer enkeltstrenget DNA,
isoleres (Figur 5 (f)), og overføres til brøndene i PicoTiterPlate. Der tilføres et enkelt bead til hver af
de flere hundrede tusinde brønde i pladen (Siqueira et al., 2012). Til brøndene bliver der yderligere
tilført beads indeholdende enzymerne sulfurylase, luciferase og apyrase, samt to substrater adenosin
5’ fosfosulfat (APS) og luciferin (Figur 6 (a)). Opløsningen i hver brønd består således af
enkelstrenget DNA, primer, DNA-polymerase, enzymer og de to substrater. (Siqueira et al., 2012).
En af de fire nukleotider tilføres til reaktionen. DNA-polymerasen katalyserer inkorporeringen af
nukleotider til DNA-strengen i tilfælde af, at nukleotidet er komplementær til nukleotidet på DNAstrengen. Når der dannes fosfordiesterbinding mellem nukleotiderne, bliver der frigjort pyrofosfat
(PPi), i en mængde tilsvarende mængden af nukleotider. Pyrofosfat omdannes til ATP ved hjælp af
enzymet sulfurylase under tilstedeværelse af APS. ATP bruges til at omdanne luciferin til oxiluciferin
under aktivitet af enzymet luciferase (Siqueira et al., 2012). Som resultat bliver der genereret lys
(fotoner) (Ahmadian et al., 2006). Lysintensiteten er proportional med antallet af inkorporeret
nukleotider (Figur 6 (b)) (Mardis, 2008). Apyrase nedbryder nukleotiderne, der ikke er blevet
inkorporeret. Dernæst tilføres næste nukleotid, så additionen af nukleotider sker en af gangen
(Siqueira et al., 2012). Ud fra et flowdiagram kan antallet og rækkefølgen af nuklotiderne ses.
Dobbeltpeaks indikerer en gentagelse af det pågældende nukleotid (Janitz, 2008; Mardis, 2008).
17
Figur 6. Roche GS FLX metoden. (a) Nukleotider inkorporeres i DNA-strengen ved hjælp
af DNA-polymerasen under frigivelse af pyrofosfat (PPi). PPi omdannes til ATP, ved
tilstedeværelse af sulfurylase. Ved hjælp af enzymet luciferase omdannes luciferin til
oxiluciferin ved brug af ATP og der bliver genereret lys. (b) Ud fra et flowdiagram ses
antallet og rækkefølgen af nukleotider (Griffiths et al., 2000).
Rådata fra Roche GS FLX sekventeringen behandles i et computerprogram, Newbler Software, og
sekvenser af meget dårlig kvalitet, mixede sekvenser (hvis der var mere end et DNA fragment til en
bead), eller sekvenser, der ikke indeholder startsekvensen TCGA (primeren), filtreres fra (Mardis,
2008).
Længden af læserammen for hver template er kortere hos NGS i forhold til Sanger-sekventering.
NGS generer kun 35-500 sammenhængende basepair-reads sammenlignet med 1000-1200 fra
Sanger. Resultaterne af sekvensen defineres derfor som short-reads (Zhang et al., 2011).
Dækningsgraden er essentiel, og estimeres ud fra det antal af short-reads, der overlapper hinanden
inden for et specifik gen. Hvis hvert nukleotid i et gen er repræsenteret efter 30 short-reads, er
dækningsgraden 30 (Zhang et al., 2011). Der er sammenhæng mellem dækningsgraden og den
præcise påvisning af variationer. Som led i et større eksperiment testede en forskningsgruppe først,
hvor godt resultaterne fra en Sanger-sekventering og en NGS-sekventering stemte overens. De
sekventerede derfor generne BRCA1 og BRCA2 hos to mammacancer-patienter. De fandt, at
overensstemmelsesraten var 100% (Guan et al., 2014). De ønskede at se, hvor meget data, der var
18
nødvendigt for at kunne se variationer. Resultatet var, at når dækningsgraden nåede 200, var de
påviste SNP’er på sit maksimum (Guan et al., 2014). Ligeledes er det blevet påvist, at en
dækningsgrad på 30, ikke er nok (Ajay et al., 2011).
Med udvklingen af NGS-teknologien er udfordringen ikke længere at sekventere det enkelte individs
genom, men at fortolke data. Sekvenser fra NGS-sekventering sammenholdes med et eller flere
reference-genomer. Short-reads, der kan matches med en reference-sekvens kaldes mappable reads.
Der er mange sekvenser fra short-reads, der ikke kan tolkes i forhold til referencen. Dette skyldes, at
de er for korte, og kan matche flere forskellige regioner af genomet (Zhang et al., 2011). På grund af
disse short-reads er der mange udfordringer ved at analysere NGS-data (Teo et al., 2012).
Gensekventering i dag
På Klinisk Genetisk Klinik (KGK) på Rigshospitalet tilbydes en genetisk udredning, såfremt man er
i risiko for en arvelig sygdom eller har en medfødt misdannelse. Der udføres forskellige analyser
afhængigt af, hvilke sygdomsgener, man kigger efter. Prøverne analyseres som oftest vha. PCR, NGS
og opfølgende Sanger-sekventering af exons (Klinisk Genetisk Klinik, 2013). I enkelte tilfælde
udføres WES, og målet er, at der til efteråret 2015 skal udføres WES på ca. 200 prøver årligt (Diness,
2014). Der er fordele ved WES i den kliniske diagnostik og KGK har i flere tilfælde erfaret, at WES
har bidraget til fastlæggelsen af en diagnose, som der ikke var mistanke om i klinikken (Gerdes and
Vogel, 2014).
Hvis en patient eksempelvis er arveligt disponeret for mammacancer tilbydes patienten en
mammacancer-genpakke. Genpakken består af BRCA1, BRCA2, RAD51C, TP53, PTEN, CDH1, da
mutationer i et af dem kan øge risikoen for mammacancer. Tidligere tilbød KGK kun analyse af
BRCA1 og BRCA2, men tilbuddet er senere blevet udvidet. I dag er det patienten selv, der vælger,
hvilke gener i genpakken, der skal analyseres. Variationer i TP53, PTEN, CDH1 er nemlig også
involveret i andre sygdomme og kan give let øget risiko for andre typer cancer end mammacancer.
Risikoen for en given sygdom estimeres som en helhedsvurdering, hvor de genetiske rådgivere på
KGK også kigger på, hvor tæt beslægtet man er med en cancerpatient og forekomsten af cancer i
familien (Klinisk Genetisk Klinik, 2014). Identificeres der mutationer i BRCA1 eller BRCA2 er
livstidsrisikoen for at udvikle mammacancer eller ovariecancer henholdsvis 50-90% og 10-60%.
Findes der derimod ingen mutationer, er livstidsrisikoen som befolkningen: 12-13% for
mammacancer og 1-2% for ovariecancer (Det Etiske Råd, 2012). I tilfælde af, at der påvises en
19
mutation i et af generne i prøven, tilbydes øvrige familiemedlemmer en prædiktiv genetisk test for
den påviste mutation.
20
De etiske dilemmaer ved brugen af NGS
I takt med at WES bliver mere almindeligt, vil der rejse sig en række etiske overvejelser. Ved WES
tilvejebringes store mængder usikker information om patientens mulige disponering for sygdomme,
og sandsynligheden for tilfældighedsfund stiger (Det Etiske Råd, 2012). Tilfældighedsfund er
variationer, som opdages ved et tilfælde, hvor specifikke variationer søges (Clarke, 2014). Hvorvidt
disse tilfældigt fundne variationer er sygdomsfremkaldende, afhænger blandt andet af
variationstypen. Det er subjektivt, hvorvidt patienten ønsker information, og der opstår et dilemma i
at respektere retten til viden og retten til ikke-viden.
Genetiske diagnoser anses af nogle som værende noget helt specielt, der skal separeres fra
traditionelle medicinske diagnoser (Stempsey, 2006). Med udgangspunkt i dette omtales begrebet
”genetisk exceptionalisme”. Dette begreb dækker over den etiske forskel mellem genetiske
informationer og andre medicinske informationer (Sulmasy, 2014). Tilhængere af begrebet genetisk
exceptionalisme finder det nødvendigt med nye etiske retningslinjer for, hvordan genetisk
information behandles og formidles til patienten.
Utilitarisme og deontologi
Behandlingen og formidlingen af tilfældighedsfund ved gensekventering kan diskuteres ud fra et
deontologisk eller utilitaristisk syn, hvilket er to modstridende systemer inden for normativ etik.
Formålet med normativ etik er, at give anvisninger for moralsk korrekte handlinger (Wulff et al.,
1999).
Utilitarisme hævder, at blandt de mulige alternativer er den moralske rigtige handling den, der giver
den største samlede nytte. Nytte kan forstås som personers lykke eller velvære. En handlings værdi
måles ud fra resultater og konsekvenser, og hvor nyttige disse er. I princippet kan utilitarismen levere
et svar på ethvert etisk problem; uanset problemstillingen, er det etisk korrekt at gøre det, der i
situationen vil give den største samlede sum af nytte (Kappel, 1996). Der findes tre former for
utilitarisme; etisk egoisme, etisk uegennyttighed og handlingsutilitarisme, alt efter hvem der får den
størst mulige sum af nytte (Tabel 2) (Fieser, 2009). Ved etisk egoisme er en handling moralsk korrekt,
hvis konsekvenserne er til størst nytte, for den, der udfører handlingen. Ved etisk uegennyttighed er
handlingen moralsk korrekt, hvis konsekvenserne er til størst nytte for alle andre end den, der selv
udfører handlingen. Ved handlingsutilitarisme er en handling moralsk korrekt, hvis konsekvenserne
er til størst nytte for alle (Fieser, 2009). Jeremy Bentham (1748-1832) og John Stuart Mill (1806-
21
1873) var teoretikere inden for handlingsutilitarisme. De mente, at handlingen skulle sikre ”størst
mulig lykke, til det størst mulige antal” (Rendtorff, 2003). Utilitarismen hævder, at resultater opnået
ved uærlighed og snyd kan retfærdiggøres, hvis det har et højere videnskabeligt eller
samfundsmæssigt formål (Rendtorff, 2003). Set fra et medicinsk perspektiv kan der argumenteres
for, at der findes en fjerde form for utilitarisme, patient-orienteret utilitarisme. I patient-orienteret
utilitarisme har lægen en forpligtelse over for sin patient til at vælge den behandling, der sikrer størst
mulig nytte for patienten (Wulff et al., 1999).
Tabel 2. Oversigt over typer af utilitarisme.
Typer af utilitarisme
Om en handlingen er moralsk korrekt vurderes ud fra:
Etisk egoisme
summen af nytte for personen, der udfører handlingen
Etisk uegennyttighed
summen af nytte for alle andre end personen, der udfører
handlingen
Handlingsutilitarisme
summen af nytte for alle
Patient-orienteret utilitarisme
summen af nytte for patienten
Deontologien hævder, at det etisk korrekte ikke kun kan fastlægges ved at se på, hvad der giver mest
samlet nytte. Der er også andre forhold, der må tages i betragtning (Kappel, 1996). Deontologi
omfatter moralske principper, hvor vurderingen af en handling træffes ud fra pligten i den givne
situation. Hvis en forsker står i et dilemma mellem at fortælle sandheden og mere ønskværdige
resultater end umiddelbart opnået, har forskeren pligt til at respektere sandheden og være ærlig om
sine resultater (Rendtorff, 2003). Immanuel Kant (1724-1804) var en tysk oplysningsfilosof, der anså
mennesket som autonomt og individualistisk. Mennesket er bundet af egen fri vilje, som dog skal
underlægges moralloven (det kategoriske imperativ). Det kategoriske imperativ omfatter, at
mennesket i sig selv har en værdi og aldrig må anses som et middel til at opnå målet (Wulff et al.,
1999).
22
Autonomi og paternalisme
De etiske problemstillinger, som følger med gensekventering, strækker sig yderligere end blot
klinikerens anskuelse af deontologi og utilitarisme. Klinikeren skal tage stilling til patientens
autonomi, som er et centralt begreb i den medicinsk-etiske tradition (Det Etiske Råd, 2012).
Patientens autonomi er defineret som patientens ret til selvbestemmelse, og er en afgørende
forudsætning for tillids- og fortrolighedsforholdet mellem patient og læge (Wulff et al., 1999).
Paternalisme, hvor klinikeren træffer beslutninger på patientens vegne med det formål at gavne
patienten, er en modsætning til patientens autonomi (Wulff et al., 1999). Der argumenteres for tre
forskellige former for paternalisme; genuin, uønsket og ønsket (Tabel 3) (Wulff et al., 1999). Ved
genuin paternalisme tages beslutninger på patientens vegne, i de tilfælde hvor patienten ikke selv er
fysisk eller psykisk i stand til det. Ved uønsket paternalisme tages beslutninger, der modstrider
patientens autonomi. I modsætning hertil står ønsket paternalisme, hvor patienten frivilligt fravælger
sin autonomi og lader klinikeren træffe beslutninger på sine vegne.
Tabel 3. Oversigt over typer af paternalisme.
Typer af paternalisme
Beslutninger vedtages på patientens vegne når:
Genuin
patienten ikke er fysisk eller psykisk i stand til at tage beslutninger
Uønsket
beslutningerne modstrider patientens autonomi
Ønsket
patienten fravælger sin autonomi frivilligt
Forholdet mellem autonomi og paternalisme afhænger af patientens evne til at tænke rationelt og
forskydes i takt med, at patienten bliver mindre rationelt tænkende (Komrad, 1983). Sygdom kan
repræsentere en tilstand af irrationel tænkning og dermed mindsket autonomi. Det forudsættes, at
autonomien øges i takt med, at patientens helbred forbedres (Komrad, 1983). Den amerikanske
filosof, John Rawls (1921-2002), skriver: ”Paternalistiske beslutninger bør guides af individets egne
præferencer og interesser, såfremt de ikke er irrationelt tænkende” (Rawls, 1999). Det fremgår, at
den lægelige paternalisme træder i kraft, når sygdom påvirker patientens dømmekraft. Det kan
diskuteres, hvorvidt paternalistiske beslutninger taget på patientens vegne, påskønnes af patienten
23
selv. Patienten vil muligvis ikke være enig i den paternalistiske beslutning, selvom denne er taget
med patientens bedste for øje (Wulff et al., 1999).
Autonomi kan anskues ud fra et deontologisk og utilitaristisk perspektiv. Ifølge deontologien er
autonomi et individs frihed (Wulff et al., 1999), hvor friheden forskydes, når individet er irrationelt
tænkende (Komrad, 1983). Utilitarismen definerer autonomi som ét af mange goder, der bør fremmes
så meget som muligt (Wulff et al., 1999). Derfor vil en autonom beslutning udføres med det formål
at fremme friheden.
Sygdomsfølelse
Et essentielt dilemma ved anvendelsen af gensekventering, er den subjektive sygdomsfølelse, som
patienten kan stå tilbage med efter sekventeringen. Dette dilemma lægger op til spørgsmål vedrørende
de medicinsk-filosofiske begreber; sygdomsbegrebet og normalitetsbegrebet, der sammen definerer
grænsen mellem syg og rask. Gensekventering kan i medicinsk perspektiv anvendes til at forebygge
eller helbrede sygdomme (Berg et al., 2011). Under anvendelse af denne metode, skal
sygdomsbegrebet dog tages til eftertanke, da information om potentielle risici ved tilfældighedsfund
kan føre til subjektiv sygdomsfølelse for det enkelte individ (Wulff et al., 1999).
Den mekanistiske sygdomsmodel
Sygdomsbegrebet anskues oftest reduktionistisk i den medicinske verden (Wulff et al., 1999). Denne
måde at anskue sygdom på, defineres som den mekanistiske sygdomsmodel. Den mekanistiske
sygdomsmodel, også omtalt som det biologiske sygdomsbegreb, kan associeres med ordet
“apparatfejl”. Modellen danner grundlag for den medicinske anskuelse af sygdom, med fokus på
forebyggelse og/eller helbredelse (Wulff et al., 1999). Ud fra denne anskuelse defineres en sygdom
som værende en afvigelse fra det biologiske design. Definitionen er opstået ud fra den antagelse, at
det er et traditionelt axiom i den medicinske verden, at sundhed kan defineres som fravær af sygdom
(Boorse, 1977). Det må dermed antages, at den mekanistiske sygdomsmodel diagnosticerer ud fra
kliniske symptomer, der afviger fra den normale funktion af kroppen. Dette argument understreges
ved at separere begreberne fysisk sundhed og mental sundhed, da det menes, at den psykologiske
anvendelse af ordet sundhed er kontroversiel (Boorse, 1977). Forståelsen af den mekanistiske
sygdomsmodel kan betegnes som objektiv (Wulff et al., 1999), hvormed det implicit kan forstås, at
der ikke primært tages hensyn til individets subjektive sygdomsfølelse.
24
Den mekanistiske sygdomsmodel er blevet anklaget for at være utilstrækkelig (Lippman, 1991).
Kritikken lyder på, at den biologiske reduktionist reducerer mennesket til en biologisk organisme.
(Wulff et al., 1999). Kritikere af den mekanistiske sygdomsmodel mener, at definitionen af sygdom
også bør tage hensyn til individets følelser, frem for at se mennesket som et biologisk apparat, der
kan repareres ud fra en protokol, der endnu ikke er fuldt forstået (Wulff et al., 1999).
Under sekventering søger man variationer i DNA’et, som enten forårsager eller kan forårsage
sygdom. Da variationerne forekommer tilfældigt i DNA’et, kan det ikke altid med sikkerhed
konkluderes, at variationen vil komme fænotypisk til udtryk (Feuk et al., 2006). Ifølge den
mekanistiske sygdomsmodel, er et individ først syg, når der forekommer en funktionsfejl i apparatet
(Wulff et al., 1999). På trods af en variation i genomet, må man altså antage, at et individ ikke anses
som værende syg, før funktionsfejlen kommer til udtryk.
Med udgangspunkt i kritikken af den mekanistiske sygdomsmodel kan det diskuteres, hvorvidt
sygdomsbegrebet derfor bør udvides inden for gensekventering, fordi viden om informationerne i
DNA’et hos et individ kan medføre subjektiv sygdomsfølelse. Dette argument understøttes af den
genetiske exceptionalisme, der mener, at molekylære genetiske diagnoser varierer etisk fra de
traditionelle medicinske diagnoser (Stempsey, 2006). Almene medicinske diagnoser anvendes til at
finde den korrekte behandling af patienter. Dette menes ikke at gøre sig gældende for genetiske
diagnoser, da springet mellem genetisk diagnose og nødvendigheden af behandling er meget stort
(Stempsey, 2006).
Normalitetsbegrebet
Da definitionen af sygdomsbegrebet er omdiskuteret, kan det anses som værende unuanceret, når det
relateres til gensekventering. For at uddybe begrebet, kan man igen tage udgangspunkt i den
mekanistiske sygdomsmodel, og undersøge normalitetsbegrebet i forhold til tærskelværdien mellem
sund og rask. Sundhed defineres som normal functioning, hvor normal skal forstås statistisk og
functioning skal forstås biologisk (Boorse, 1977). Normalområdet betegnes traditionelt som værende
95% af de resultater, der observeres hos en population af sunde og raske individer (Wulff et al.). Dette
fører til den unuancerede grænse mellem syg og rask, da 5% af en “rask” population vil falde uden
for det statistiske normalbegreb. Det er muligt, at størstedelen af en population har en genetisk
variation, der resulterer i en sygdom. Hvis dette er tilfældet, hvordan definerer man så sygdom, hvis
sygdom er en afvigelse fra normalen, og normalen er syg? Definition af sygdom leder til definitionen
af normalområdet, hvor sygdom skal forstås som en afvigelse fra normalen af det oprindelige
25
biologiske design (Boorse, 1977). Det må antages, at det inden for den mekanistiske model anses som
et axiom, at den statistiske overvægt i en population følger det oprindelige biologiske design.
Perspektiverer man det biologiske design til variationer i DNA’et, kan det tænkes umuligt, at bare et
enkelt individ følger det oprindelige biologiske design. Mutationer opstår konstant i DNA’et, hvilket
fører til afvigelser fra normalområdet.
Sygdomsbegrebet inden for den mekanistiske model kan ikke åbenlyst anvendes inden for
gensekventering. Sygdomsfølelsen fra individets perspektiv og sygdomsdefinitionen fra det
medicinske perspektiv er to forskellige begreber, der ikke separeres i den mekanistiske model. Her
kan man i stedet tale om primær og sekundær prioritering, hvor individets subjektive sygdomsfølelse
bliver anset som sekundær (Wulff et al.). Denne opfattelse bør genovervejes, da en subjektiv
sygdomsfølelse kan opstå som følge af gensekventering, uden der nødvendigvis senere opstår
fænotypiske symptomer (Stempsey, 2006).
26
Patientens samtykke
Ved gensekventering er patientens autonomi essentiel (Det Etiske Råd, 2012). Det anbefales at
indhente et informeret samtykke forud for gensekventering, for at undgå at forulempe patientens
autonomi (Det Etiske Råd, 2012). Dansk Selskab for Medicinsk Genetik har udformet en
samtykkeerklæring til målrettet sekventering og/eller exomsekventering (Figur 7) (Gerdes and Vogel,
2014). Vi mener, at denne samtykkeerklæring anerkender, at der er grundlag for genetisk
exceptionalisme. Hvorvidt patientens autonomi skal overholdes, kan diskuteres ud fra to anskuelser
af deontologien; om klinikeren har pligt til at informere om fund med helbredsmæssig relevans, eller
om klinikeren har pligt til at respektere patientens valg. Ved patientens underskrivelse af
samtykkeerklæringen, må det formodes at klinikeren underlægges deontologiske retningslinjer, hvor
patientens valg respekteres. I følgende afsnit analyseres punkterne i samtykkeerklæringen.
27
Figur 7. Samtykkeerklæring til målrettet sekventering og/eller
exomsekventering. (Gerdes and Vogel, 2014)
28
Jf. punkt 1 på samtykkeerklæringen tages der forbehold for opbevaring og analysering af den sygdom,
der ønskes sekventering for. Punktet underskrives af patienten selv eller værgen for patienten (Gerdes
and Vogel, 2014). Når patienten selv underskriver samtykkeerklæringen, vil autonomien som
udgangspunkt respekteres. Modsat kan patientens autonomi krænkes, når der er tale om genuin
paternalisme, hvor værgen træffer beslutninger på patientens vegne. Der kan sættes spørgsmålstegn
ved anvendelsen af sekventering på individer, der ikke selv er i stand til at tage stilling til de
konsekvenser, der kan opstå som følge af sekventeringen (Det Etiske Råd, 2012). Medlemmerne af
Etisk Råd er splittet i to grupper angående gensekventering af børn og unge. Én gruppe mener, at
gensekventering kun bør anvendes på børn og unge, hvis det er den eneste mulige metode til
diagnosticering af alvorlige sygdomme hos dem selv eller nære slægtninge (Det Etiske Råd, 2012).
Det kan dermed antages, at gensekventering af patienter, som ikke er rationelt tænkende, bør undgås,
så længe andre muligheder for diagnostik er mulige. Den anden holdning angående gensekventering
af børn og unge er, at det bør være forældrenes ansvar at tage stilling til, hvorvidt gensekventering
bør finde sted. Der bør ikke skelnes mellem de problemstillinger, som værgen tager for patienten i
forhold til gensekventering og de problemstillinger, der varetages i dagligdagen (Det Etiske Råd,
2012). Denne gruppe mener dermed ikke, at genetisk exceptionalisme er en opfattelse, der bør have
indflydelse på den genuine paternalisme.
Uanset holdningen til genuin paternalisme, kan der argumenteres for, at de beslutninger, der tages på
børn og unges vegne, bør kunne godkendes af patienten selv, når autonomien er udviklet (Rawls,
1999; Wulff et al., 1999). Genuin paternalisme dækker ikke kun over værgen, men også den lægelige
paternalisme over for patienter, hvis autonomi er udfordret af manglende rationel tænkning (Rawls,
1999).
Informationsgrundlaget
Grundlaget for, hvorvidt patienten skal vælge at tage forbehold for tilfældighedsfund under
gensekventering, behandles i punkt 2 på samtykkeerklæringen. Her underskriver patienten, at
klinikeren har informeret om de konsekvenser og procedurer, der følger af målrettet sekventering
og/eller exomsekventering (Gerdes and Vogel, 2014). Det forudsættes dermed, at patienten er
tilstrækkeligt informeret til at træffe valg om informationer ved gensekventering. De kliniske
retningslinjer for gensekventeringen udformes på baggrund af patientens valg. Hvorvidt patienten er
fuldt informeret om gensekventeringen, vurderes ud fra et lægeligt skøn. Der kan argumenteres for,
at patientens autonomi begrænses af det informationsgrundlag, patienten får stillet til rådighed. I
denne situation mener Etisk Råd, at sundhedspersoner har “pligt til at give patienter og
29
forsøgspersoner de fyldestgørende informationer om den procedure, de vil udsætte patienten for, og
pligt til ikke at influere patienten på upassende måde i patientens overvejelser om, hvorvidt der kan
gives samtykke“ (Det Etiske Råd, 2012).
Patientens fravalg af viden
Patienten kan på forhånd fravælge al information om tilfældighedsfund jf. punkt 3.1 i
samtykkeerklæringen. Valg af dette kan skyldes, at patienten ønsker at undgå den subjektive
sygdomsfølelse, der kan opstå på baggrund af informationerne fra gensekventering. Der kan opstå et
dilemma for klinikeren, hvis der ved gensekventeringen opdages en variation, der disponerer for en
sygdom, som kan forebygges. Ifølge det kategoriske imperativ har en læge altid pligt til at respektere
patientens autonomi (Wulff et al., 1999). Bør klinikeren ignorere patientens autonomi, hvis der er tale
om en variation, der potentielt kan føre til en sygdom, som kan forebygges? Ifølge American College
of Medical Genetics and Genomics er der 56 gener, som patienten altid bør informeres om, såfremt
der identificeres variationer i disse. Det er blevet påvist, at variationer i disse gener associeres med
24 arvelige sygdomme. De er udvalgt på baggrund af deres høje penetrans og muligheden for
forebyggelse (Bennette et al., 2014). Det er i Danmark ikke vedtaget, at klinikeren skal informere om
variationer i de 56 gener. Men påvises variationer heri, kan det ud fra et patient-orienteret utilitaristisk
synspunkt være grundlag for at bryde patientens autonomi. Et sådan brud på en patients autonomi vil
ifølge deontologien være uønsket paternalisme og en umoralsk handling.
Fund med mulighed for forebyggelse
Patienten skal i samtykkeerklæringen til- eller fravælge information om tilfældighedsfund, hvor der
er mulighed for forebyggelse jf. punkt 3.2 i samtykkeerklæringen. Ifølge Sundhedsstyrelsen skal der
informeres om fund, som kan forhindre opståen af sygdomme samt hæmme sygdom uanset i hvilken
grad, der er tale om (Sundhedsstyrelsen, 2005). Det antages, at dette punkt er udformet på baggrund
af den subjektive sygdomsfølelse, som kan opstå ved informationer om sygdomme, der ikke kan
helbredes. Ud fra den mekanistiske sygdomsmodel, vil patienten ikke anses som værende syg, før
sygdommen er kommet fænotypisk til udtryk. Fra et patient-orienteret utilitaristisk perspektiv, kan
der derfor argumenteres for, at det vil være til størst nytte ikke at blive informeret om variationer, der
ikke kan forebygges.
I tilfælde, hvor patienten tilvælger informationen om tilfældighedsfund, skal det yderligere vurderes,
om det er alle tilfældighedsfund af forebyggende karakter, der skal informeres om. Det må formodes
at være patient-orienteret utilitarisme, at informere patienten om fund med høj penetrans frem for
30
fund med lav penetrans. Grænsen for, hvor høj risikoen skal være for sygdomme, før informationen
bør videregives til patienten, er endnu ikke bestemt (Det Etiske Råd, 2012). Ifølge
samtykkeerklæringen er det alle fund, der skal informeres om. Set fra et patient-orienteret utilitaristisk
synspunkt vil informationen om en sygdom med meget lav risiko ikke nødvendigvis bidrage til mest
lykke hos patienten. Den forebyggende behandling kan påvirke patienten fysisk og/eller psykisk i en
negativ grad. Punkt 3.2 i samtykkeerklæringen stemmer overens med et deontologisk synspunkt, hvor
klinikeren netop skal informere om alle tilfældighedsfund, som kan forebygges - uafhængigt af, hvad
der vil være til mest gavn for patienten. En mulig løsning på problematikken omkring hvilke fund,
der skal informeres om, er en bagatelgrænse. Denne grænse bør sættes for at undgå fokus på
variationer uden alvorlig fænotypisk konsekvens (Det Etiske Råd, 2012). Hvis patienten har ønsket
information om alle variationer med mulighed for forebyggelse, kan en sådan bagatelgrænse anses
som et brud på patientens autonomi.
Patientens tilvalg af viden
Jf. punkt 3.3 i samtykkeerklæringen har patienten mulighed for at vælge at blive informeret om alle
fund af sundhedsmæssig betydning (Gerdes and Vogel, 2014). Dette punkt tillægger patientens
autonomi fuld dominans. Det kan diskuteres, hvorvidt retten til fuld autonomi bør tillægges patienten,
da det forventes, at klinikeren har den størst mulige forståelse af konsekvenserne af gensekventering
(Wulff et al., 1999). Dette argument understøttes af Etisk Råd, der mener, at lægen har bedre mulighed
for at vurdere, hvilke genetiske informationer, der er relevante for patientens sundhedsvalg, fordi
lægen har en solid faglig viden. Det må dog formodes, at patienten bedst ved, hvilken indvirkning
informationerne vil have på vedkommendes liv (Det Etiske Råd, 2012). Det kan dermed være en
udfordring at vurdere, hvilke informationer patienten bør tage stilling til på egen hånd. Ved tilvalg af
al information ved gensekventering må det forventes, at patienten forstår de subjektive konsekvenser,
der kan opstå ved sekventering, og som kan medføre sygdomsfølelse og mistrivsel i patientens liv.
Hvis patienten har valgt at blive informeret om alle tilfældighedsfund, bør samme overvejelser som i
punkt 3.2 diskuteres. Ifølge patientens valg, bør informationer om ubetydelige variationer, hvis
sundhedsmæssige relevans er usikker, videregives til patienten. Ud fra et patient-orienteret
utilitaristisk perspektiv vil dette være moralsk ukorrekt, da informationer, hvis relevans er usikker,
ikke tjener nogen nytte for patienten. Da klinikeren er underlagt den deontologiske tilgang til
samtykkeerklæringen, vil alle tilgængelige informationer fra gensekventeringen blive videregivet til
patienten.
31
Der kan argumenteres for, at samtykkeerklæringen mangler et punkt, hvori patienten tillægger
klinikeren fuld rådighed over hvilke informationer, der bør videregives. Patienten tilvælger dermed
ønsket paternalisme på det grundlag, at klinikerens faglige viden inden for området dækker de
livsbetingelser, patienten værdsætter.
Senere tilbagemelding om tilfældighedsfund
Med hyppigere brug af WGS og WES vil der i fremtiden opstå ny viden om sammenhæng mellem
genvarianter og sygdom (Gerdes and Vogel, 2014). I nogle tilfælde vil en variation senere kunne
klassificeres, hvor variationens fænotypiske konsekvens ikke tidligere var kendt (Clarke, 2014). I den
forbindelse rejser der sig et spørgsmål om, hvorvidt klinikeren har pligt til at vende tilbage til den
sekventerede patient med den opdaterede viden. Det formodes at være nødvendigt, at patienten på
forhånd tager stilling til ønsket om senere tilbagemelding, da patientens ret til ikke-viden ellers kan
krænkes. Såfremt klinikeren bliver bekendt med en sygdomsrelateret variation, hvis konsekvens
tidligere var ukendt, har klinikeren pligt til at vende tilbage til patienten. Der kan dog opstå et
dilemma, da klinikeren ikke er bekendt med patientens ønske om senere tilbagemelding. Klinikeren
må da kontakte patienten og give en vis information som grundlag for henvendelsen, hvilket kan
krænke patientens ret til ikke-viden. Det kan samtidigt være svært for patienten at frabede sig
information, som klinikeren angiveligt finder relevant (Det Etiske Råd, 2012). For at forhindre et
sådan dilemma, skal patienten på forhånd acceptere muligheden for at blive kontaktet, hvis
laboratoriet får kendskab til yderligere information om resultaterne fra sekventeringen jf. punkt 4 på
samtykkeerklæringen. Ud fra et patient-orienteret utilitaristisk synspunkt er det på forhånd vurderet,
at patienten vil have nytte af den opdaterede viden. Samtykkeerklæringen forholder sig dermed ikke
til patientens mulige ønske om ikke at blive kontaktet. Der kan derfor argumenteres for, at
paternalismen i dette tilfælde vægtes højere end patientens autonomi.
Forskningsperspektivet
Jf. punkt 5 på samtykkeerklæringen skal patienten angive om information fra den målrettede
sekventering og/eller exomsekventeringen må bruges til forskning i anonymiseret form (Gerdes and
Vogel, 2014). Det må formodes, at det er i genetiske forskeres interesse at få adgang til så mange
genetiske resultater som muligt. Det kan give en større indsigt i menneskets genetik, herunder en
større forståelse af genernes funktion og samspil, samt udvide forståelsen af mutationers fænotypiske
konsekvens (Det Etiske Råd, 2012). Denne viden vil potentielt gavne hele verdensbefolkningen, da
det giver anledning til en målrettet udvikling i medicinalindustrien, som kan resultere i nye og flere
32
behandlingsmuligheder. Set ud fra et handlingsutilitaristisk synspunkt bør forskere derfor have
adgang til resultaterne, uanset om patienter tillader det eller ej. Dette strider dog imod det
deontologiske perspektiv, som hævder, at det er en pligt at respektere patientens autonomi.
En anden udfordring ligger i at bevare patientens sekventeringsdata i anonymiseret form. NGS
genererer store mængder af personfølsomme data, og problemet opstår i administreringen af denne
(Zhang et al., 2011). En genetisk profil er unikt som et fingeraftryk, og det kan være svært at
opretholde den undersøgtes anonymitet, da patienten kan re-identificeres ud fra sine data (Det Etiske
Råd, 2012). Der kan argumenteres for, at patientens autonomi krænkes ved opbevaring af
sekventeringsdata, idet patienten formentlig ikke er informeret om, at de kan re-identificeres.
33
Kritik af samtykkeerklæringen
Samtykkeerklæringen er et forsøg på at omgå de etiske problemstillinger, der kan opstå for klinikeren
såvel som patienten i forbindelse med WES. Samtykkeerklæringen sikrer, at ansvaret for
konsekvenserne af gensekventeringen tillægges patienten, men tilbage står en række etiske
overvejelser, som der ikke tages højde for.
Forudsætningen for samtykkeerklæringen
I samtykkeerklæringen skal patienten blandt andet tage stilling til i hvilken grad, der ønskes viden
om tilfældighedsfund. Det kan diskuteres, om patienten er i stand til at træffe den beslutning. Det
forudsættes, at patienten ved underskrivelse af samtykkeerklæringen er informeret om de
konsekvenser, der kan opstå som følge af gensekventering. WES er en forholdsvis ny metode i den
kliniske diagnostik, og koblingen mellem genotype og fænotype er langt fra fuld forstået. Den
forudsætning, at patienten er informeret om de konsekvenser, gensekventering kan have, bør
revurderes, da der kan argumenteres for, at informationsgrundlaget på nuværende tidspunkt ikke er
fyldestgørende. Dels er der begrænsningen for klinikeren, der kun kan forberede patienten ud fra den
nuværende viden om genotype og fænotype, og dels er der risikoen for, om patienten forstår omfanget
og konsekvenserne af sit valg.
Essentielt for anvendelsen af WES er den subjektive sygdomsfølelse, der kan opstå hos den enkelte
patient. Det er ikke sikkert, at variationerne vil komme fænotypisk til udtryk, men for patienten kan
det betyde et skift fra at føle sig rask til at føle sig syg. Hvordan information om tilfældighedsfund
påvirker sygdomsfølelsen hos den enkelte patient kan være svært at forudsige. I samtykkeerklæringen
skriver patienten indirekte under på, at de konsekvenser, som sygdomsfølelsen kan have for
livskvaliteten, er indforstået. Vi mener dog ikke, at dette altid kan være en forudsætning. Ved
anvendelse af WES kan risikoen for fremtidig sygdom kun estimeres og vil formentlig altid være
forbundet med en vis usikkerhed. Hvorvidt patienten vil blive påvirket af dette, påbyder
samtykkeerklæringen patienten at tage stilling til, og ansvaret for mulig forringet livskvalitet tildeles
patienten selv.
Bagatelgrænsen
Samtykkeerklæringen imødekommer ikke de etiske dilemmaer, der kan opstå for klinikeren i
forbindelse med identificeringen af tilfældighedsfund. Vi mener, at det er nødvendigt med klare
retningslinjer for, hvilke tilfældighedsfund, der skal fortælles om, og hvilke, der skal tilbageholdes.
Kendskab til tilfældighedsfund kan forårsage en sygdomsfølelse hos patienten. Hvis risikoen for, at
34
den givne variation vil komme fænotypisk til udtryk, er meget lille, kan sygdomsfølelsen være
unødvendig. Med udgangspunkt i den mekanistiske sygdomsmodel kan man således argumentere for,
at patienten er “bekymret rask”. Formålet med en eventuel bagatelgrænse er at undgå denne
unødvendige bekymring hos patienten, samt de paternalistiske vurderinger af, hvornår kendskab til
et tilfældighedsfund kan bibringe en unødvendig sygdomsfølelse. At fastsætte en bagatelgrænse er
dog ikke problemfrit. Der vil formentlig være en generel forståelse for, at der skal differentieres
mellem grænseværdier for tilfældighedsfund med mulighed og uden mulighed for forebyggelse.
Hvilken konkret numerisk værdi, disse bagatelgrænser bør have, er problematisk at vedtage. Det må
formodes, at være et subjektivt skøn hvornår en patient føler unødvendig sygdomsfølelse. Dette vil
formentligt spille ind på vurderingen af, hvor en bagatelgrænse skulle lægges. De patienter, som ikke
vil være særligt påvirket, kan tænkes slet ikke at ønske en bagatelgrænse for tilfældighedsfund med
mulighed for forebyggelse. Til det kommer, at mange af patienterne ikke ved i hvilken grad, de vil
påvirkes af deres kendskab til tilfældighedsfund, før de faktisk er informeret. Derfor er det en
udfordring at forudsige, hvilke patienter der vil gavnes af kendskab til lav-risiko fund såvel som fund
med højere risiko, og hvilke der drager mest nytte af ikke-viden. Hertil kan risikoestimaterne være
usikre, da variationerne estimeret til høj eller lav risiko senere kan vise sig at være det modsatte.
Familiens ret til ikke-viden
Når patienten giver samtykke til at blive informeret om tilfældighedsfund, rejser der sig yderligere
nogle etiske dilemmaer med hensyn til patientens slægtninge, som samtykkeerklæringen ikke tager
højde for. Den genetiske information, som en patient bliver underrettet om ved gensekventering, kan
have stor relevans for familiemedlemmer, da de tilsvarende kan være disponeret for samme sygdom.
Identificeres en gametisk mutation, vil den ikke alene kunne findes i forældrene, men også være
videregivet til kommende generationer. Ligeledes vil enæggede tvillinger være disponeret for samme
sygdomme
forårsaget
af
gametiske
mutationer.
Hvorvidt
klinikeren
bør
fortælle
familiemedlemmerne om nedarvelige sygdomme, kan anskues fra forskellige etiske perspektiver. Ud
fra et handlingsutilitaristisk synspunkt bør klinikeren informere familien om tilfældighedsfund med
mulighed for forebyggelse, med den hensigt at gavne flest. Ud fra et deontologisk synspunkt kan der
opstå en konflikt i behandlingen af genetisk information. Dels har klinikeren pligt til at overholde
familiens ret til ikke-viden og dels har klinikeren pligt til at redde liv. Ved samtykkeerklæringen
vurderes konsekvenserne ud fra et patient-orienteret utilitaristisk synspunkt; klinikeren oplyser
patienten med det formål at gavne patienten og ikke familien. Det er derfor patientens ansvar at
vurdere, hvorvidt informationen skal formidles videre til familiemedlemmer. Samtidigt skal patienten
35
overveje, om familiemedlemmerne har gavn af information, der potentielt kan resultere i forringet
livskvalitet. Hvis patienten vælger at informere familien, kan deres ret til ikke-viden eventuelt blive
brudt.
36
Konklusion
Omfattende exomsekventering udfordrer patientens autonomi og sætter krav til den kliniske genetiker
i forhold til at udøve paternalisme på et acceptabelt niveau. Der stilles ligeledes krav til et
fyldestgørende informationsgrundlag, hvilket er udfordret af en begrænset genetisk viden. Der er med
Dansk Selskab for Medicinsk Genetiks samtykkeerklæring forsøgt at opstille retningslinjer for
information om resultater af exomsekventeringen, der er i overensstemmelse med patientens ønsker.
Samtykkeerklæringen imødekommer dog ikke de etiske overvejelser, der følger med identificeringen
af tilfældighedsfund ved exomsekventering. Da patientens præferencer er subjektive og
situationsbestemt – det vil sige kan ændres afhængig af tid og sted, kan det være en udfordring at
opstille en bagatelgrænse for hvilke informationer, der bør videregives til patienten. De
risikoestimater, der udledes fra exomsekventering, medfører ikke nødvendigvis sygdom, hvorfor en
subjektiv sygdomsfølelse kan forekomme unødvendig. Resultaterne fra exomsekventering berører
ikke kun patienten, men også dennes familie. Der skal dermed tages højde for, at
familiemedlemmernes autonomi udfordres ved exomsekventering.
37
Perspektivering
I dette projekt har vi fokuseret på de etiske konsekvenser, der følger med exomsekventering af
patienter med arvelig disponering for sygdomme. Det kunne være interessant at undersøge, hvilke
etiske overvejelser der opstår, hvis alle danskere i fremtiden får kortlagt deres genom og bliver gjort
bekendt med resultaterne.
Sekventeres alle borgeres genom, kan det give nye banebrydende muligheder for forskningen og
forståelsen af menneskets genetik. Omfattende indsamling af genetiske data vil danne et fundament
for bedre forskning, som formentlig vil føre til bedre behandling og livskvalitet. Samtidig vil
forskningen bidrage til en bedre forståelse af koblingen mellem genotype og fænotype og hvordan
livsstil og miljø påvirker vores genetik.
Tilbagemelding til borgerne om fund af variationer med fænotypisk konsekvens, vil stadig rejse de
etiske problemstillinger, som er diskuteret i projektet. Borgeren vil formentlig ønske rådgivning og
eventuelle forebyggende behandlinger, hvilket kan være en stor belastning for sundhedssektoren.
Sundhedssektoren vil muligvis ikke vurdere, at en prædiagnosticering giver grundlag for behandling.
Borgere med en diagnosticeret sygdom vil formentlig tilbydes behandling frem for en borger, der kun
er disponeret for en sygdom. Der vil dog være mulighed for forebyggende behandlinger, som
sundhedssektoren ikke vil blive belastet af, såsom livsstilsændringer. Undgår borgere på den måde at
udvikle sygdom, vil et kendskab til variationerne gavne patienten såvel som samfundet.
Det er af stor interesse for arbejdsgivere, forsikringsselskaber og banker, at have kendskab til
genetiske data, der kan afsløre, hvorvidt en person er disponeret for at blive syg. Individer kan på
baggrund af deres genetiske information risikere at blive valgt fra, på trods af at prædiagnosticering
ikke er ensbetydende med, at borgeren senere vil udvikle sygdom. Det må formodes, at det hverken
er i borgerens eller samfundets interesse, at det vil være muligt at kunne diskriminere på baggrund af
genetisk information.
I dag opfattes gensekventering af mange som værende exceptionalistisk. Hvis gensekventering bliver
en standardprocedure, vil genetisk viden højst sandsynligt ikke blive betegnet som en
exceptionel viden. I en fremtid med gensekventering som standard, kan det formodes at
gensekventering blot vil anskues som et middel blandt andre midler til at forbedre individets
livsvilkår.
38
Litteratur
Ahmadian, A., M. Ehn, and S. Hobor, 2006, Pyrosequencing: History, biochemistry and future
Clinica Chimica Acta, v. 363, p. 83-94.
Ajay, S. S., S. C. Parker, H. O. Abaan, K. V. Fajardo, and E. H. Margulies, 2011, Accurate and
comprehensive sequencing of personal genomes: Genome Res, v. 21, p. 1498-505.
Badano, J. L., and N. Katsanis, 2002, Beyond Mendel: an evolving view of human genetic
disease transmission: Nat Rev Genet, v. 3, p. 779-89.
Bamshad, M. J., S. B. Ng, A. W. Bigham, H. K. Tabor, M. J. Emond, D. A. Nickerson, and J.
Shendure, 2011, Exome sequencing as a tool for Mendelian disease gene discovery: Nat
Rev Genet, v. 12, p. 745-55.
Bennette, C. S., C. J. Gallego, W. Burke, G. P. Jarvik, and D. L. Veenstra, 2014, The costeffectiveness of returning incidental findings from next-generation genomic
sequencing: Genet Med.
Berg, J. S., M. J. Khoury, and J. P. Evans, 2011, Deploying whole genome sequencing in clinical
practice and public health: meeting the challenge one bin at a time: Genet Med, v. 13, p.
499-504.
Boorse, C., 1977, Health as a Theorethical Concept: Philosophy og Science, v. 44, p. 542-573.
Brooker, R. J., 2012, Concepts of Genetics.
Clarke, A. J., 2014, Managing the ethical challenges of next-generation sequencing in genomic
medicine: Br Med Bull, v. 111, p. 17-30.
Consortium, I. H., 2003, The International HapMap Project: Nature, v. 426, p. 789-96.
den Dunnen, J. T., and S. E. Antonarakis, 2001, Nomenclature for the description of human
sequence variations: Human Genetics, v. 109, p. 121-124.
Det Etiske Råd, 2012, Genom-undersøgelser; Etiske dilemmaer i diagnostik, i forskning og
direkte til forbrugeren www.etiskraad.dk.
Diness, B. R., 2014, Mail korrespondance mellem Birgitte Diness og Sandra Bredgaard, Se
appendix.
Drost, J. B., and W. R. Lee, 1998, The developmental basis for germline mosaicism in mouse
and Drosophila melanogaster: Genetica, v. 102/103, p. 421-443.
Dudley, J., and K. Karczewski, 2013, Exploring Personal Genomics: Genetic variation, Oxford
University Press.
Emanuel, B. S., and T. H. Shaikh, 2001, Segmental duplications: an 'expanding' role in genomic
instability and disease: Nat Rev Genet, v. 2, p. 791-800.
Feuk, L., A. Carson, and S. Scherer, 2006, Structual variation in the human genome: Nature
Reviews, v. 7, p. 85-97.
Fieser, J., 2009, The Internet Encyclopedia of Philosophy.
Freeman, J. L., G. H. Perry, L. Feuk, R. Redon, S. A. McCarroll, D. M. Altshuler, H. Aburatani, K. W.
Jones, C. Tyler-Smith, M. E. Hurles, N. P. Carter, S. W. Scherer, and C. Lee, 2006, Copy
number variation: new insights in genome diversity: Genome Res, v. 16, p. 949-61.
Gerdes, A.-M., and I. Vogel, 2014, Klinisk genetik og genomet: Ugeskrift for læger, v. 176, p.
2155-2159.
Griffiths, A. J., J. H. Miller, D. T. Suzuki, R. C. Lewontin, and W. M. Gelbart, 2000, An Introduction
to Genetic Analysis: New York, W. H. Freeman and Company.
Guan, Y., H. Hu, Y. Peng, Y. Gong, Y. Yi, L. Shao, T. Liu, G. Li, R. Wang, P. Dai, Y. J. Bignon, Z. Xiao,
L. Yang, F. Mu, L. Xiao, Z. Xie, W. Yan, N. Xu, D. Zhou, and X. Yi, 2014, Detection of
39
inherited mutations for hereditary cancer using target enrichment and next generation
sequencing: Fam Cancer.
Hertz, J. M., 2014, Genom: Ugeskrift for Læger, v. 176, p. 2151.
Janitz, M., 2008, Next-Generation Genome Sequencing: Towards Personalized Medicine, 454/
Roche GS FLX, Wiley.
Kappel, K., 1996, Medicinsk Etik - En filosofisk diskussion af bioetiske grundproblemer:
Nordisk Forlag A.S., Copenhagen, Gyldendal.
Kaptein, A. A., M. Scharloo, D. I. Helder, L. Snoei, G. M. van Kempen, J. Weinman, J. C. van
Houwelingen, and R. A. Roos, 2007, Quality of life in couples living with Huntington's
disease: the role of patients' and partners' illness perceptions: Qual Life Res, v. 16, p.
793-801.
Ketterling, R. P., E. Vielhaber , X. Li, J. Drost, D. J. Schaid, C. K. Kasper, J. A. Phillips III, M. A.
Koerper, H. Kim, C. Sexauer, R. Gruppo, R. Ambriz, R. Paredes, and S. S. Sommer, 1999,
Germline origins in the human F9 gene: frequent G:C®A:T mosaicism
and increased mutations with advanced maternal age: Hum Genet, v. Dec;105.
Klinisk Genetisk Klinik, 2013, Sygdomme og analyser,
http://www.rigshospitalet.dk/menu/AFDELINGER/Juliane+Marie+Centret/Klinikker/
Klinisk+Genetisk+Klinik/Sygdomme+og+analyser/?siu=true.
Klinisk Genetisk Klinik, 2014, Beskrivelse af arbejdsgang vedr. henvisninger til rådgivning
mhp. udredning med WES, Se appendix.
Komrad, M., S., 1983, A defence of medical paternalism: maximizing patients' autonomy:
Journal of medical ethics, v. 9, p. 38-44.
Lander, E. S., L. M. Linton, B. Birren, C. Nusbaum, M. C. Zody, J. Baldwin, K. Devon, K. Dewar, M.
Doyle, W. FitzHugh, R. Funke, D. Gage, K. Harris, A. Heaford, J. Howland, L. Kann, J.
Lehoczky, R. LeVine, P. McEwan, K. McKernan, J. Meldrim, J. P. Mesirov, C. Miranda, W.
Morris, J. Naylor, C. Raymond, M. Rosetti, R. Santos, A. Sheridan, C. Sougnez, N. StangeThomann, N. Stojanovic, A. Subramanian, D. Wyman, J. Rogers, J. Sulston, R. Ainscough,
S. Beck, D. Bentley, J. Burton, C. Clee, N. Carter, A. Coulson, R. Deadman, P. Deloukas, A.
Dunham, I. Dunham, R. Durbin, L. French, D. Grafham, S. Gregory, T. Hubbard, S.
Humphray, A. Hunt, M. Jones, C. Lloyd, A. McMurray, L. Matthews, S. Mercer, S. Milne, J.
C. Mullikin, A. Mungall, R. Plumb, M. Ross, R. Shownkeen, S. Sims, R. H. Waterston, R. K.
Wilson, L. W. Hillier, J. D. McPherson, M. A. Marra, E. R. Mardis, L. A. Fulton, A. T.
Chinwalla, K. H. Pepin, W. R. Gish, S. L. Chissoe, M. C. Wendl, K. D. Delehaunty, T. L.
Miner, A. Delehaunty, J. B. Kramer, L. L. Cook, R. S. Fulton, D. L. Johnson, P. J. Minx, S. W.
Clifton, T. Hawkins, E. Branscomb, P. Predki, P. Richardson, S. Wenning, T. Slezak, N.
Doggett, J. F. Cheng, A. Olsen, S. Lucas, C. Elkin, E. Uberbacher, M. Frazier, et al., 2001,
Initial sequencing and analysis of the human genome: Nature, v. 409, p. 860-921.
Lander, E. S., and N. J. Schork, 1994, Genetic dissection of complex traits: Science, v. 265, p.
2037-48.
Lippman, A., 1991, Prenatal Genetic Testing and Screening: Constructing Needs and
Reinforcing Inequities: American Journal of Law and Medicine, v. 17, p. 15-50.
Liu, Q., E. Shen, Q. Min, X. Li, X. Wang, Z. S. Sun, and J. Wu, 2012, Exome-assistant: a rapid and
easy detection of disease-related genes and genetic variations from exome sequencing:
BMC Genomics, v. 13, p. 692.
Look For Diagnosis, 2014, Dideoxynucleotides,
http://www.lookfordiagnosis.com/mesh_info.php?term=Dideoxynucleotides&lang=1,
Look For Diagnosis.
40
Mardis, E., 2008, Next-Generation DNA Sequencing Methods: The Annual Review of Genomics
and Human Genetics, v. 9, p. 387-402.
Moore, B., H. Hu, M. Singleton, F. M. De La Vega, M. G. Reese, and M. Yandell, 2011, Global
analysis of disease-related DNA sequence variation in 10 healthy individuals:
implications for whole genome-based clinical diagnostics: Genet Med, v. 13, p. 210-7.
Myllykangas, S., and S. Knuutila, 2006, Manifestation, mechanisms and mysteries of gene
amplifications: Cancer Lett, v. 232, p. 79-89.
Paillier, F., 2011, An introduction to NGS (Next Generation Sequencing),
http://www.slideshare.net/FrancoisPAILLIER/ngs-introv6public, Slideshare.
Pareek, C., R. Smoczynski, and A. tretyn, 2011, sequencing technologies and genome
sequencing: Journal of Applied Genetics, v. 13, p. 413-435.
Poduri, A., G. D. Evrony, X. Cai, and C. A. Walsh, 2013, Somatic mutation, genomic variation,
and neurological disease: Science, v. 341, p. 1237758.
Rawls, J., 1999, A theory of Justice, President and Fellows of Harvard College.
Redon, R., S. Ishikawa, and M. Hurles, 2006, Global variation in copy number in the human
genome: Nature, v. 444, p. 444-454.
Reid-Lombardo, K. M., and G. M. Petersen, 2010, Understanding genetic epidemiologic
association studies Part 1: fundamentals: Surgery, v. 147, p. 469-74.
Rendtorff, J. D., 2003, Videnskabsteori, Roskilde Universitetsforlag.
Salam, A., M. A. Simpson, K. L. Stone, T. Takeichi, A. Nanda, M. Akiyama, and J. A. McGrath,
2014, Next generation diagnostics of heritable connective tissue disorders: Matrix Biol,
v. 33, p. 35-40.
Sanger, F., S. Nicklen, and A. R. Coulson, 1977, DNA sequencing with chain-terminating
inhibitors: Biochemistry, v. 74, p. 5463-5467.
Singleton, A. B., 2011, Exome sequencing: a transformative technology: Lancet Neurol, v. 10, p.
942-6.
Siqueira, J. F., A. F. Fouad, and I. N. Rôças, 2012, Pyrosequencing as a tool for better
understanding of human microbiomes: J Oral Microbiol, v. 4.
Stempsey, W. E., 2006, The geneticization of diagnostics: Med Health Care Philos, v. 9, p. 193200.
Strachan, T., and A. Read, 2010, Human Molecular Genetics, Garlend Science.
Sulmasy, D. P., 2014, Naked bodies, naked genomes: the special (but not exceptional) nature
of genomic information: Genet Med.
Sundhedsstyrelsen, 2005, Terminologi - forebyggelse, sundhedsfremme og folkesundhed,
http://sundhedsstyrelsen.dk/publ/publ2005/cff/termpjece/termpjece3jun05.pdf,
Sundhedsstyrelsen.
Svendsen, M. N., and L. Koch, 2006, Genetics and prevention: a policy in the making: New
Genet Soc, v. 25, p. 51-68.
Teo, S. M., Y. Pawitan, C. S. Ku, K. S. Chia, and A. Salim, 2012, Statistical challenges associated
with detecting copy number variations with next-generation sequencing:
Bioinformatics, v. 28, p. 2711-8.
U.S. National Library of Medicine, Lister Hill National Center for Biomedical Communications,
National Institutes of Health, and Department of Health & Human Services, 2012,
Genetics Home Reference, Your Guide to Understanding Genetic Conditions,
http://ghr.nlm.nih.gov/handbook.pdf, p. 89-90.
Veltman, J. A., and H. G. Brunner, 2012, De novo mutations in human genetic disease: Nat Rev
Genet, v. 13, p. 565-75.
41
Walker, J., 2014, Frederick Sanger (1918-2013): Nature, v. 505, p. 27.
Wulff, H., R., S. Pedersen, Andur., and R. Rosenberg, 1999, Medicinsk Filosofi, v. 5.,
Munksgaard.
Zhang, J., R. Chiodini, A. Badr, and G. Zhang, 2011, The impact of next-generation sequencing
on genomics: J Genet Genomics, v. 38, p. 95-109.
Zhang, X., and A. Chang, 2008, Molecular predictors of EGFR-TKI sensitivity in advanced nonsmall cell lung cancer: Int J Med Sci, v. 5, p. 209-17.
Zlotogora, J., 2003, Penetrance and expressivity in the molecular age: Genet Med, v. 5, p. 34752.
42
Appendix
43
Beskrivelse af arbejdsgang vedr. henvisninger til rådgivning mhp. udredning med WES.
1. Rådgivningssamtale:
A. Optagelse af anamnese og optegnelse af stamtræ.
Stillingtagen til supplerende diagnostiske undersøgelser herunder evt indledende screening
med array CGH eller forslag om targeteret sekventering eller andre analyser.
Hvis det vurderes ved indledende samtale, at der kan være indikation for exomsekventering
videre til B.
B. Information af familien om exomsekventering og evt blodprøvetagning af forældre.
Samtykkeerklæringen fra det udvalgte laboratorium samt afdelingens samtykke til
exomsekventering udfyldes. Familien udleveres information udfærdiget af Dansk
Selskab for Medicinsk Genetik samt evt. specifikke brochurer fra det relevante
laboratorium vedrørende analysen.
2. Sagen forelægges på onsdagskonference, hvorvidt der er enighed om indikation for analysen og
laboratorievalget.
3. Ansøgning til Sundhedsstyrelsen og forsendelse hvis tilladelse.
4. Når svaret foreligger og inden familien informeres forelægges svaret på onsdagskonference, ved
tvivlsspørgsmål/behov inviteres henvisende kliniker eller andet relevant speciale med til
konferencen. I tilfælde af uventede fund diskuteres formidlingen af disse til patienten også her.
5. Familien indkaldes til svarsamtale, herfra planlægges videre familieudredning og eventuelle
henvisninger til andre afdelinger i henhold til fundene.
6. Når sagen er færdig indtastes oplysningerne vedr. sagen på liste på fællesdrevet, vedr. analyse,
fund, pris og erfaring med laboratoriet.
44