Η αλληλουχία ολόκληρου εξόματος (Whole Exome Sequencing) είναι μια αποτελεσματική μέθοδος που επιτρέπει την αναγνώριση μόνο των εκλεκτών περιοχών του γονιδιώματος (εξονίων). Δηλαδή, το λειτουργικό μέρος του κάθε γονιδίου που μεταγράφεται σε ώριμο mRNA και προσδίδει λειτουργική πρωτεΐνη. Η μέθοδος WES χρησιμεύει για τον εντοπισμό παθογόνων μεταλλάξεων που συσχετίζονται στα λειτουργικά γονίδια. Το αποτέλεσμα προσφορά της WES συμβάλει στη διάγνωση φανερών και κρυφών γονιδιακών μεταλλάξεων επί του συνόλου του ενεργού γονιδιώματος και προσφέρει την ευκολία στον θεράποντα ιατρό για την ορθή διάγνωση γονιδίου-νόσου και το μετέπειτα σχεδιασμό θεραπείας (Nguyen and Charlebois, 2015)

Η WES χαρακτηρίζεται ως πιστότερη, γρηγορότερη και οικονομικότερη έναντι παρόμοιων τεχνικών όπως: (Whole Genome Sequencing, Sanger Sequencing και γονιδιακών Panel). Με τη βιοπληροφορική ανάλυση καθίσταται δυνατή η αναζήτηση γενετικών παραλλαγών που ακολουθούν οποιοδήποτε είδος σχήματος κληρονομικότητας συμβατό με το παρατηρούμενο μοτίβο κληρονομικότητας της νόσου ή η ανίχνευση πιθανών αιτιολογικών de-novo μεταλλάξεων ή συμβάντων απώλειας ετεροζυγωτίας. Αξίζει να σημειωθεί ότι μια πρόσφατη μελέτη που επικεντρώνεται στον τομέα της κλινικής παιδιατρικής νευρολογίας δείχνει ότι το κόστος της WES δεν είναι υψηλότερο από το κόστος των συμβατικών γενετικών εξετάσεων (Vissers et al., 2017).

Επίσης είναι εφαρμόσιμη για πολλούς εξεταζόμενους μαζί (μέλη ίδιας οικογένειας) συγκρίνοντας έτσι πρότυπο κληρονόμησης νοσογόνων γενετικών μεταλλάξεων από τους γονείς στην επόμενη γενιά. Η WES ανάλυση εστιάζει στον ακριβή εντοπισμό αυτοσωμικών επικρατές και υπολειπόμενων νοσημάτων, σωματικών (όγκων) και de-novo μεταλλαγών τα οποία ερμηνεύονται όλα ισάξια στον ίδιο χρόνο. Επομένως, μετά από μια ανάλυση WES είναι δυνατόν να ανιχνευθεί αφ’ ενός ο τρόπος κληρονόμησης (αυτοσωμικό επικρατή-υπολοιπόμενο), αφ’ ετέρου η κατάσταση του απογόνου αν είναι φορέας ή ασθενής και κατά πόσο πιθανολογείται να κληρονομήσει το νόσημα του στην επόμενη γενιά.

Στον άνθρωπο τα ενεργά του γονίδια αντιπροσωπεύουν μόνο το 2% της έκτασης του συνολικού γονιδιώματος και αναλογεί σε ~20.000 γονίδια. Σε αυτή τη περιοχή υπάρχουν περίπου 180.000 εξόνια που ανέρχονται σε συνολικό μήκος ~30 εκατομμύρια ζεύγη βάσεων (30Mb). Άραγε η ανάλυση περιορίζεται μόνο σε (30Mb) μέγεθος έναντι 3 δισεκατομμυρίων βάσεων (3Tb) που αποτελείτε το gDNA. Έτσι γίνετε αντιληπτό ότι το ανθρώπινο γονιδίωμα διαχωρίζεται σε δύο ομάδες στο ενεργό και ανενεργό σκέλος. Μελέτες έχουν υπολογίσει ότι μεταλλάξεις που φιλοξενούνται στα εξόνια των γονιδίων αναλογούν έως και το 85% των παθολογικών παραλλαγών που προκαλούν ασθένειες στον άνθρωπο (Choi et al., 2009). Νεότερα δεδομένα έδειξαν ότι στο ανθρώπινο DNA υπάρχουν 8.000 ψευδογονίδια και 4.000 μη κωδικά RNA, ανεβάζοντας το πήχη της ανάλυσης από το 2 > 10% του συνολικού gDNA.

Ο σχολιασμός μεταλλαγών WES έδειξε ότι οι συνολικές μη παθολογικές μεταλλαγές dSNPs διαφέρουν 3.5 έως 6 εκατομμύρια ανά άτομο. Πράγμα εδώ και χρόνια οι μεγάλες γενετικές διαφορές μεταξύ των ανθρώπων και λαών έχουν γίνει αντικείμενο μελέτης. Επίσης πέρα της διαφοράς ανά άνθρωπο υπολογίζεται ο αριθμός μεταλλαγών στο γονιδιώμα ανά εθνικότητα ανέρχεται στις ~10.000SNP (Levy et al., 2007). Στον υγιή πληθυσμό μελέτη έχει συσχετίσει ότι σε κάθε άτομο υπάρχουν 50-100 μεταλλαγές δευτερογενών γονιδίων. Που σημαίνει ότι η τυχαία διασταύρωση με γονιδίου ανθρώπου παρόμοιων μεταλλαγών στα συγκεκριμένα γονίδια ενδέχεται να αναπτύξει το μοντέλο υπολειπόμενης Μεντελικής κληρονόμησης κάνοντας το από ετερόζυγη σε ομόζυγη μορφή.