Revolusi dalam Penelitian Penyakit Genetik dengan Optical Genome
Mapping (OGM)
Teknologi sekuensing generasi terbaru (Next Generation Sequencing) telah membantu
banyak dalam penelitian penyakit genetik. Namun, teknologi ini masih memiliki keterbatasan
dalam mendeteksi variasi struktural besar, seperti insersi, delesi, dan variasi jumlah salinan
(CNV) pada bagian genom yang repetitif. Terlebih lagi, short read sequencing sering
kali tidak mampu mendeteksi translokasi yang seimbang, inversi, atau variasi mosaik yang
penting dalam diagnosis penyakit genetik.
Optical Genome Mapping (OGM) hadir sebagai solusi untuk mengatasi
keterbatasan ini. Teknologi ini memungkinkan visualisasi langsung dari pola DNA pada molekul
DNA yang utuh dan mendeteksi variasi struktural dengan sangat akurat. Teknologi ini bisa
mengidentifikasi berbagai kelas variasi struktural, termasuk translokasi yang seimbang, inversi,
pengaturan ulang kompleks, delesi, insersi, dan ekspansi atau kontraksi ulang yang berulang,
dengan sensitivitas tinggi hingga level 5% alel varian.
Proses OGM dimulai dengan isolasi Ultra High Molecular Weight DNA dari
berbagai jenis sampel, seperti darah, sel, jaringan, atau biopsi tumor. DNA tersebut kemudian
dilabeli dengan lebih dari 500.000 label fluoresen pada motif tertentu di seluruh genom. Molekul
DNA yang telah dilabeli ini dianalisis menggunakan array nanochannel pada chip Saphyr yang
memungkinkan deteksi otomatis variasi struktural secara menyeluruh.
Keunggulan utama OGM dibandingkan metode tradisional terletak pada kemampuan
deteksinya yang jauh lebih akurat dan cepat. Misalnya, dalam studi Duchenne Muscular
Dystrophy (DMD), OGM mampu mendeteksi insersi duplikasi yang tidak teridentifikasi oleh
NGS. OGM juga unggul dalam mendeteksi ekspansi repetisi seperti pada gen C9orf72 yang
terkait dengan Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS), serta mendeteksi sindrom seperti
Facioscapulohumeral Muscular Dystrophy (FSHD1) dengan akurasi yang lebih baik
dibandingkan metode analisis Southern blot.
Selain itu, OGM juga dapat mengungkapkan varian baru yang tidak terdeteksi oleh
teknologi lain. Dalam studi gangguan hernia diafragma kongenital (CDH), OGM berhasil
mengidentifikasi arsitektur genom yang lebih kompleks daripada data mikroarray, membuka
peluang baru untuk identifikasi gen-gen kandidat baru.
Dalam kasus penyakit genetik dengan fenotipe kompleks, OGM mampu mendeteksi
mutasi heterozigot kompaun dengan kombinasi delesi dan varian de novo yang tidak bisa
ditemukan hanya dengan NGS. Keandalan OGM dalam mengatasi berbagai keterbatasan deteksi
varian genetik yang tidak terjangkau oleh NGS menjadikannya teknologi kunci dalam
pengembangan penelitian dan terapi genetik masa depan.
Dengan kemampuannya yang lebih unggul, OGM tidak hanya melengkapi, tetapi juga
menggabungkan teknologi sekuensing dengan deteksi langsung variasi genom yang sulit
dijangkau, menjadikannya alat penting dalam penelitian penyakit genetik dan penemuan
biomarker baru.