Cercetătorii au dezvoltat un nou instrument diagnostic avansat pentru detectarea fuziunilor genice în cancerul pediatric
Cercetătorii au introdus o metodă diagnostică inovatoare care poate detecta fuziunile genice în leucemia limfoblastică acută B (B-ALL), cea mai frecventă formă de cancer pediatric, cu o sensibilitate mai mare în comparație cu alți algoritmi de detectare a fuziunilor disponibile public.
Acest instrument, detaliat într-un articol publicat în The Journal of Molecular Diagnostics, editat de Elsevier, permite o rată de diagnosticare mai ridicată din secvențierea de mică acoperire și de cost redus.
Tratamentul actual al B-ALL este clasificat în funcție de nivelurile de risc, care depind de vârstă, numărul de globule albe, răspunsul la terapie, starea sistemului nervos central și subtipul genomic. B-ALL pediatric este în principal determinat de anomalii cromozomiale sau variante structurale, care duc, de obicei, la apariția oncogenilor de fuziune ce determină creșterea și multiplicarea celulelor canceroase. Diagnosticul subtipurilor genomice ale B-ALL este esențial pentru un tratament adecvat și strategii de risc.
Algoritmul inovator, denumit FUSILLI (FUSions In Leukemia for Long-read sequencing Investigator), a fost dezvoltat pentru a detecta aceste gene fuziune. Acesta utilizează secvențierea de lungă citire de la Oxford Nanopore Technologies (ONT), care analizează fragmente mai mari de ADN și ARN, fiind mai ușor de implementat în diverse contexte de resurse, comparativ cu tehnologia de secvențiere de scurtă citire.
Cercetătorii implicați în acest nou instrument au demonstrat anterior utilizarea secvențierii RNA prin nanopore pentru a clasifica B-ALL. Acum, metoda sensibilă și precisă pentru detectarea subtipurilor de fuziune genică prezentată în FUSILLI închide o lacună critică în utilizarea acestor date pentru detectarea clinică a fuziunilor.
Secvențierea de lungă citire, în special secvențierea prin nanopore, reprezintă o nouă eră a secvențierii, comparativ cu abordările tradiționale de secvențiere de scurtă citire. Aceasta există de aproximativ un deceniu, dar devine acum suficient de matură pentru aplicații clinice.
„Comparativ cu secvențierea tradițională de scurtă citire, secvențierea prin nanopore are costuri pentru capital și consumabile mult mai reduse și un timp de răspuns semnificativ mai rapid, făcând-o avantajoasă în special în medii de diagnostic cu resurse limitate. Cercetarea noastră se bazează pe această tehnologie pentru a arăta potențialul diagnosticării subtipurilor genomice ale cancerelor pediatrice, care sunt de obicei rezolvate prin diverse teste necesare de expertiză și resurse”, a spus un cercetător.
Investigatorii au adoptat o abordare supervizată în ceea ce privește parametrii de filtrare necesari pentru a detecta adevăratele fuziuni genice B-ALL în comparație cu rezultatele obținute din testarea clinică. În ceea ce privește detectarea fuziunilor genice, pot apărea fals pozitive din artefacte tehnice și computaționale.
„Din experiența noastră, am observat chimere de secvențiere (secvențe artificiale de ADN create în timpul procesului de secvențiere), care produc citiri lungi ce seamănă cu adevărate fuziuni genice. Acestea sunt evenimente rare. Cu filtrare atentă și o adâncime de secvențiere suficientă, putem discrimina aceste chimere de adevăratele fuziuni genice B-ALL sprijinite de un minim de două citiri”, a explicat cercetătorul.
Studiul a stabilit, de asemenea, o limită de detecție, descoperind că sunt necesare aproximativ 10 milioane de citiri pe probă pentru a detecta fiabil fuziunile B-ALL utilizând această abordare.
În plus, cercetătorii au comparat rezultatele cu alte detectoare de fuziuni disponibile public (cu parametrii standard) și au demonstrat o sensibilitate superioară fără o pierdere semnificativă a specificității pentru evenimentele de fuziune clinice relevante. De asemenea, prin limitarea datelor la fuziunile genice B-ALL relevante clinic, cercetătorii au realizat un spațiu de căutare mult mai mic și timpi de calcul mai rapizi.
În timp ce fuziunile primare conduse de leucemie sunt cele mai frecvent detectate în majoritatea cazurilor, echipa a observat un număr neașteptat de modificări secundare sugestive în datele cohortelor. „De exemplu, observăm PAX5::ZCCHC7 în mai multe cazuri, care este o modificare secundară cunoscută, dar despre relevanța sa clinică se știe mai puțin. O mai bună înțelegere a acestor evenimente genomice mai puțin cunoscute, care nu sunt bine capturate de instrumentele diagnostice existente, are potențialul de a îmbunătăți și mai mult stratificarea riscurilor și medicina personalizată.”
În concluzie, „cu dezvoltarea FUSILLI, demonstrăm potențialul utilizării unui singur test de secvențiere de cost redus pentru diagnosticarea subtipurilor de fuziune genică ale B-ALL, cu un timp de răspuns mai rapid. Subtiparea genomică modernă în B-ALL pediatric informează stratificarea riscurilor și terapia țintită, îmbunătățind rata de răspuns la tratament și reducând toxicitatea asociată tratamentului inutil.”
