Usando sequenciação de exome, estudos de custo fixo podem sequenciar amostras para uma profundidade muito maior do que poderia ser alcançado com sequenciação do genoma inteiro. Esta profundidade adicional torna o sequenciamento exome bem adequado para várias aplicações que precisam de chamadas variáveis confiáveis.
mapeamento variante rara em desordersedit
estudos de associação atuais têm focado na variação comum em todo o genoma, uma vez que estes são os mais fáceis de identificar com os nossos ensaios atuais. No entanto, variantes causadoras de doenças de grande efeito têm sido encontrados dentro de exomas em estudos de genes candidatos, e por causa da seleção negativa, são encontrados em frequências alelas muito mais baixas e podem permanecer não tipadas em testes padrão de genotipagem atuais. A sequenciação do genoma completo é um método potencial para testar uma nova variante através do genoma. No entanto, em distúrbios complexos (como o autismo), acredita-se que um grande número de genes estejam associados ao risco de doença. Esta heterogeneidade do risco subjacente significa que são necessárias amostras muito grandes para a descoberta de genes, pelo que a sequenciação de genomas inteiros não é particularmente rentável. Esta questão do tamanho da amostra é aliviada pelo desenvolvimento de novos métodos analíticos avançados, que efetivamente mapeiam genes de doenças, apesar das mutações genéticas são raras a nível variante. Além disso, as variantes nas regiões de codificação foram estudadas de forma muito mais ampla e as suas implicações funcionais são muito mais fáceis de derivar, tornando as aplicações práticas das variantes na região de exome alvo mais acessíveis de imediato.
sequenciamento de Exomas em descoberta rara variante de genes continua a ser uma área de pesquisa muito ativa e contínua: até à data, poucos genes associados foram descobertos até agora, mas há evidências crescentes de que uma carga significativa de risco é observada em todos os conjuntos de genes.
Discovery of Mendelian disordersEdit
In Mendelian disorders of large effect, achados so far suggest one or a very small number of variants within coding genes underly the entire condition. Devido à gravidade destes distúrbios, presume-se que as poucas variantes causais sejam extremamente raras ou novas na população, e que não sejam observadas por qualquer teste padrão de genotipagem. A sequenciação Exome fornece chamadas variantes de alta cobertura em regiões de codificação, que são necessárias para separar as verdadeiras variantes do ruído. Um modelo bem sucedido de descoberta de genes mendelianos envolve a descoberta de variantes de novo usando sequências em trio, onde pais e proband são genotipados.
Case studiesEdit
a study published in September 2009 discussed a proof of concept experiment to determine if it was possible to identify causal genetic variants using exome sequencing. Eles sequenciaram quatro indivíduos com síndrome de Freeman-Sheldon (FSS) (OMIM 193700), uma rara desordem autossômica dominante conhecida por ser causada por uma mutação no gene MYH3. Oito indivíduos HapMap também foram sequenciados para remover variantes comuns, a fim de identificar o gene causal para FSS. Após a exclusão de variantes comuns, os autores foram capazes de identificar MYH3, o que confirma que o sequenciamento exome pode ser usado para identificar variantes causais de distúrbios raros. Este foi o primeiro estudo relatado que usou sequenciamento exome como uma abordagem para identificar um gene causal desconhecido para uma doença mendeliana rara.posteriormente, outro grupo relatou um diagnóstico clínico bem sucedido de um suspeito doente com síndrome de Bartter de origem turca. A síndrome de Bartter é uma doença renal que desperdiça sal. A sequenciação de Exome revelou uma inesperada mutação recessiva bem conservada num gene chamado SLC26A3 que está associado com diarreia congénita de cloreto (CLD). Este diagnóstico molecular de CLD foi confirmado pelo médico referencial. Este exemplo forneceu a prova do conceito de uso de sequenciação de Exoma completo como uma ferramenta clínica na avaliação de pacientes com doenças genéticas não diagnosticadas. Este relatório é considerado como a primeira aplicação da tecnologia de sequenciamento da próxima geração para o diagnóstico molecular de um paciente.
um segundo relatório foi realizado sobre a sequenciação exome de indivíduos com um transtorno mendeliano conhecido como síndrome de Miller (MIM#263750), um transtorno raro de herança recessiva autossômica. Dois irmãos e dois indivíduos não relacionados com a síndrome de Miller foram estudados. Eles analisaram variantes que têm o potencial de serem patogênicas, tais como mutações não sinônimas, aceitadores de splice e locais doadores e inserções de códigos curtos ou supressões. Uma vez que a síndrome de Miller é uma doença rara, espera-se que a variante causal não tenha sido previamente identificada. Estudos anteriores de sequenciação exome de polimorfismos de nucleótidos simples comuns (SNPs) em bases de dados públicas SNP foram usados para excluir ainda mais genes candidatos. Após a exclusão destes genes, os autores encontraram mutações em DHODH que foram compartilhadas entre os indivíduos com síndrome de Miller. Cada indivíduo com síndrome de Miller era um composto heterozigoto para as mutações DHODH que foram herdadas como cada pai de um indivíduo afetado foi encontrado para ser um portador.esta foi a primeira vez que o sequenciamento de Exoma foi mostrado para identificar um novo gene responsável por uma doença mendeliana rara. Esta descoberta emocionante demonstra que a sequenciação de exome tem o potencial de localizar genes causadores em doenças complexas, o que anteriormente não foi possível devido a limitações nos métodos tradicionais. A captura orientada e a sequenciação massivamente paralela representam uma estratégia rentável, reprodutível e robusta, com alta sensibilidade e especificidade para detectar variantes que causam alterações na codificação de proteínas em genomas humanos individuais.o sequenciamento de Exome pode ser usado para diagnosticar a causa genética da doença em um paciente. A identificação da(s) mutação (ões) genética (s) subjacente (s) à doença pode ter implicações importantes para abordagens diagnósticas e terapêuticas, pode orientar a previsão da História natural da doença e permite testar os membros da família em risco. Existem muitos fatores que fazem exome seqüenciamento superior ao de um único gene de análise, incluindo a capacidade de identificar mutações em genes que não foram testados devido a uma apresentação clínica atípica ou a capacidade para identificar casos clínicos onde mutações de genes diferentes, contribuem para os diferentes fenótipos em um mesmo paciente.tendo diagnosticado uma causa genética de uma doença, esta informação pode orientar a selecção de tratamento apropriado. A primeira vez que esta estratégia foi realizada com sucesso na clínica foi no tratamento de uma criança com doença inflamatória intestinal. Vários diagnósticos convencionais já haviam sido usados, mas os resultados não conseguiram explicar os sintomas da criança. A análise dos dados de sequenciação de exome identificou uma mutação no gene XIAP. O conhecimento da função deste gene guiou o tratamento da criança, levando a um transplante de medula óssea que curou a criança da doença.pesquisadores têm usado sequenciação de exome para identificar a mutação subjacente para um paciente com síndrome de Bartter e diarréia de cloreto congênita. O grupo Bilgular também usou sequenciamento exome e identificou a mutação subjacente para um paciente com malformações cerebrais graves, afirmando “destacar o uso de sequenciamento exome inteiro para identificar loci de doença em contextos em que os métodos tradicionais se revelaram desafiadores… Nossos resultados demonstram que esta tecnologia será particularmente valiosa para a descoberta de genes nas condições em que o mapeamento foi confundido pela heterogeneidade da locus e incerteza sobre os limites da classificação diagnóstica, apontando para um futuro brilhante para sua ampla aplicação à medicina”.
Pesquisadores da Universidade da Cidade do Cabo, África do Sul usados exome de seqüenciamento para descobrir a mutação genética de CDH2 como a causa subjacente de uma doença genética conhecida como arritmogênico ventrículo direito cardiomiopatia (ARVC, o que aumenta o risco de doença cardíaca e parada cardíaca.
sequênciadedit
múltiplas empresas ofereceram sequenciação exome aos consumidores.Knome foi a primeira empresa a oferecer serviços de sequenciação exome aos consumidores, a um custo de vários milhares de dólares. Mais tarde, 23andMe executou um programa piloto WES que foi anunciado em setembro de 2011 e foi descontinuado em 2012. Os consumidores poderiam obter dados exome a um custo de US $999. A empresa forneceu dados brutos e não apresentou qualquer análise.
Em novembro de 2012, a DNADTC, uma divisão de Gene por Gene começou a oferecer exomas com cobertura de 80X e preço introdutório de $695. Este preço por site da DNADTC é atualmente de US $ 895. Em outubro de 2013, a BGI anunciou uma promoção para a sequenciação pessoal de exome com cobertura de 50X por $499. Em junho de 2016 A Genos foi capaz de alcançar um preço ainda mais baixo de $399 com um CLIA certificado 75X consumidor exome sequenciado a partir da saliva.