Αρχική Μοριακή Βιολογία Αλληλουχία γονιδιώματος για καρκίνο παιδικής ηλικίας

Αλληλουχία γονιδιώματος για καρκίνο παιδικής ηλικίας

ΚΟΙΝΟΠΟΙΗΣΗ

Ο καρκίνος είναι μια ασθένεια που προκαλείται σε μεγάλο βαθμό από αλλαγές στο DNA. Οι νέες τεχνολογίες καθιστούν τώρα δυνατή την ανάλυση του DNA ενός όγκου και τη σύγκρισή του με το φυσιολογικό για να βρεθούν οι διαφορές που θα μπορούσαν να προβλέψουν τον τρόπο με τον οποίο ο ασθενής θα ανταποκριθεί σε μια συγκεκριμένη θεραπεία. Επομένως, για πρώτη φορά γίνεται δυνατή η προσαρμογή της θεραπείας στις μεταβολές του DNA στον καρκίνο, αντί να χρησιμοποιούνται τα ίδια φάρμακα για όλους τους ασθενείς με ένα συγκεκριμένο είδος καρκίνου. Αυτή η προσαρμοσμένη προσέγγιση ονομάζεται “εξατομικευμένη ιατρική” και χρησιμοποιεί τη νέα τεχνολογία της αλληλουχίας υψηλής απόδοσης (που μερικές φορές καλείται επίσης “ακολουθία επόμενης γενιάς” ή NGS).

Τι είναι η ακολουθία επόμενης γενιάς (NGS);Το NGS είναι μια τεχνολογία υψηλής αλληλουχίας DNA που επιτρέπει την αλληλούχιση πολλών περιοχών του ανθρώπινου γονιδιώματος ταυτόχρονα. Αυτό επιτρέπει την ταυτόχρονη ανάλυση πολλών γονιδίων που είναι γνωστό ότι σχετίζονται με συγκεκριμένο φαινότυπο (δηλαδή γονιδιακά πλαίσια). Για ορισμένα γονίδια, μπορεί να υπάρξει επιπλέον ανάλυση για παραλλαγές αριθμού αντιγράφων σε συνεργασία με την NGS.

Δεδομένου ότι δεν είναι γνωστά ή περιλαμβάνονται όλα τα γονίδια που σχετίζονται με ένα συγκεκριμένο φαινότυπο / παρουσίαση στον πίνακα, α η παθογόνος παραλλαγή δεν θα προσδιοριστεί για κάθε ασθενή. Η απουσία παθογόνου παραλλαγής δεν αποκλείει  κλινική διάγνωση.

Η δοκιμή μπορεί να εντοπίσει μια γενετική παραλλαγή για την οποία δεν υπάρχουν επί του παρόντος επαρκείς αποδείξεις για να συμπεράνουμε ότι είναι και αυτή ασθένεια που προκαλεί ή καλοήθη (που ονομάζεται παραλλαγή αβέβαιης σημασίας). Τέτοιες παραλλαγές δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αλλάξουν το κλινικά καθορισμένο κίνδυνο ασθένειας.

Γιατί να παραγγείλω ένα πάνελ NGS για τον ασθενή μου;

Οι φαινότυποι είναι συχνά γενετικά ετερογενείς, πράγμα που σημαίνει ότι η κατάσταση προκαλείται από μια παθογόνο παραλλαγή σε οποιοδήποτε από τα πολλά γονίδια. Αντί να εξετάζει διαδοχικά καθένα από αυτά τα γονίδια, οι ασθενείς με ένα συγκεκριμένο φαινότυπο πρέπει να προσφερθεί μια στοχευμένη ομάδα NGS. Σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί να είναι πιο ενδεδειγμένη η δοκιμή μόνο ένα γονίδιο αντί για μια ομάδα γονιδίων. Σε τέτοιες καταστάσεις, επικοινωνήστε με το εργαστήριο για να συζητήσετε το θέμα σας υπομονετικά.

Τα άτομα που φέρουν παθογόνο παραλλαγή σε κληρονομικό γονίδιο καρκίνου έχουν αυξημένο κίνδυνο ορισμένων μορφών καρκίνου σε σύγκριση με τον γενικό πληθυσμό. Οι κίνδυνοι για τον καρκίνο εξαρτώνται από το (α) γονίδιο (-α) στο οποίο (-ες) προσδιορίζονται οι παραλλαγές. Αυτά τα άτομα είναι επιλέξιμα για αυξημένο έλεγχο καρκίνου και / ή χειρουργικές επεμβάσεις μείωσης του κινδύνου και θεραπευτική παρεμβάσεις. Επιπλέον, τα αποτελέσματα μπορεί να επηρεάσουν τα σχέδια θεραπείας για άτομα με καρκίνο.

Ιστορικό

Η πλειοψηφία των παιδιατρικών καρκίνων είναι σποραδικές. Ωστόσο, το 5% -10% πιστεύεται ότι οφείλεται σε κληρονομική προδιάθεση. Οι διαταραχές που αναπαρίστανται σε αυτήν την ομάδα είναι τυπικά de novo ή κληρονομούνται σε ένα αυτοσωμικό κυρίαρχο τρόπο, με εξαίρεση το σύνδρομο μωσαϊκής ποικίλης ανευπλοειδίας (αυτοσωματικό υπολειπόμενο κληρονομία).

Πώς οι καρκίνοι παιδικής ηλικίας διαφέρουν από αυτούς των ενηλίκων;

Οι ενήλικες αποκτούν μεταφορικό βάρος κατά τη διάρκεια της ζωής. Το μακρύτερο που ζούμε, τόσο περισσότερες μεταλλάξεις έχουμε άρα αυξάνεται και η πιθανότητα να αναπτύξουμε καρκίνο σε κάποιο σημείο. Αυτό το αυξανόμενο φορτίο μεταλλάξεων στους ενήλικες αυξάνεται στο πέρασμα του χρόνου.Αντίθετα, τα βρέφη και τα παιδιά δεν είχαν καμία ευκαιρία να συσσωρεύσουν μεταλλάξεις, οπότε δεν είναι δυνατό αυτό, δηλαδή εξευγενισμένες αιτίες της μεταφορικής επιβάρυνσης της νόσου. Σαφώς, οι παιδιατρικοί καρκίνοι προκύπτουν από μια διαφορετική διαδικασία. Αυτό δεν αποτελεί έκπληξη, ότι εμείς ανιχνεύουμε πολύ λίγες αποκτηθείσες μεταλλάξεις στον παιδικό καρκίνο. Αντίθετα, βλέπουμε ένα μεγάλο αριθμό ασθενών με κληρονομικά επεισόδια, γονιδιακά ελαττώματα και ασυνήθιστα χαρακτηριστικά όπως αλλοιώσεις αριθμού αντιγράφων, γονίδιο ενισχύσεις ή χρωμοσωμικές θραύσεις που οδηγούν σε συγχωνεύσεις γονιδίων-μεταβολές που είναι πολύ λιγότερο κοινά στους ενήλικες. Οι καρκίνοι ενηλίκων συνήθως έχουν οδηγούς μεταλλάξεων, πολλοί από τους οποίους η επιστημονική κοινότητα τους έχει ταυτοποιήσει, οπότε η φαρμακευτική βιομηχανία επικεντρώνεται σε θεραπείες που ο στόχος είναι γνωστός, αλλά επειδή ο παιδικός καρκίνος σχετίζεται με γονιδιωματικές αλλοιώσεις που προκλήθηκαν από την εξέλιξη, οι θεραπείες που χρησιμοποιούνται για τους ενήλικες συχνά δεν είναι κατάλληλες για τις παιδιατρικές νόσους.

Μέθοδοι

Το γονιδιωματικό DNA αλληλουχείται σε ένα όργανο NGS. Η ανάλυση περιλαμβάνει την κωδικοποιητική περιοχή του γονιδίου, συμπεριλαμβανομένων 15 bp των ορίων intronic / κωδικοποίησης. Εάν μια κλινικά σχετική παραλλαγή δεν πληροί τις απαιτήσεις επικύρωσης είναι επιβεβαίωσε η αλληλουχία του Sanger. Επιπρόσθετος έλεγχος διαγραφής / επανάληψης μπορεί να πραγματοποιηθεί από μια ποικιλία από μεθόδους, που περιλαμβάνουν, αλλά δεν περιορίζονται σε: συγκριτικό γονιδιωματικό υβριδισμό, ανάλυση δοσολογίας βασιζόμενη σε NGS, πολλαπλή εξαρτώμενη από την πρόσδεση ενίσχυση ανιχνευτή και ποσοτική PCR. Επιβεβαιώνεται με δευτερεύουσα μέθοδο όταν είναι απαραίτητο. Οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία αποτελεσμάτων εντοπίζονται σε κάθε αναφορά ασθενούς

Δοκιμαστική απόδοση

Το NGS ανιχνεύει υποκαταστάσεις νουκλεοτιδίων, μικρές παρεμβολές και διαγραφές και παραλλαγές αριθμού αντιγράφων. Αυτή η μέθοδος αναμένεται να ανιχνεύσει > 95% των παραλλαγών στις περιοχές κωδικοποίησης των δοκιμασμένων γονιδίων.

Ion Torrent ™ Oncomine ™

Είναι ένα μοναδικό εργαλείο που βασίζεται σε NGS και έχει σχεδιαστεί για ολοκληρωμένο γονιδιωματικό προφίλ των καρκίνων που επηρεάζουν παιδιά και νέους ενήλικες. Από την γενετική οδήγηση οι ανωμαλίες αυτών των κακοηθειών είναι διαφορετικές από αυτές που επηρεάζουν τους ενήλικες, ένα συγκεκριμένο και ολοκληρωμένο πάνελ για την ανίχνευση και τον προσδιορισμό του μοριακού προφίλ του όγκου.

Μοναδικό περιεχόμενο για ολοκληρωμένη κάλυψη

  •  203 μοναδικά γονίδια, συμπεριλαμβανομένων χιλιάδων οδηγών σύντηξης και πλήρη κάλυψη μετάλλαξης

Βελτιστοποιημένη ροή εργασιών για γρήγορα αποτελέσματα

  •  Απόλυτη λύση, συμπεριλαμβανομένης της πληροφορικής
  •  Από δείγμα σε απάντηση 15-20 ημέρες, ανάλογα με τον τύπο του δείγματος

Διαφορετικοί τύποι δειγμάτων, συμπεριλαμβανομένου του αίματος, του μυελού των οστών, σταθεροποιημένο με φορμόλη, και ενσωματωμένο σε παραφίνη (FFPE) ιστό

Πίνακας 1. Έχει αναπτυχθεί από κορυφαίους επιστήμονες και παιδο ογκολόγους. Περιλαμβάνει ένα μεγάλο πάνελ μετατόπισης / σύντηξης για 97 γονιδίων με περισσότερες από 1.700 παραλλαγές ισομορφής σύντηξης, οι οποίες εμφανίζονται πιο συχνά σε σαρκώματα και λευχαιμίες παιδικής ηλικίας. Περιλαμβάνει επίσης το DNA ομάδα για 82 στόχους με πλήρη κάλυψη όλων των σχετικών μεταλλάξεων, 44 στόχους με πλήρη κάλυψη εξονίων (συγκεκριμένα γονίδια καταστολής όγκων) και 24 στόχοι CNV.

* Βελτιστοποιημένη ροή εργασιών για γρήγορα αποτελέσματα

Διεθνές δίκτυο παιδικής ογκολογίας (ICON)

  •  Δωρεάν συμμετοχή για κάθε χρήστη·
  •  Πρόσβαση στη νέα πλατφόρμα βάσης δεδομένων.

Μία εξέταση για πλήρη ανίχνευση σχετικών μυελοειδών μεταλλάξεων

Διερευνά όλες τις σχετικές μεταλλάξεις DNA και τις μεταγραφές σύντηξης που σχετίζονται με μυελοειδείς διαταραχές σε ένα μόνο πρόγραμμα NGS. Το πάνελ μας περιλαμβάνει 40 βασικά γονίδια στόχου DNA, 29 γονίδια οδηγού και ένα ευρύ πάνελ σύντηξης (Πίνακας 2) για την κάλυψη όλων των κύριων μυελοειδών διαταραχών που σχετίζονται με οξεία μυελογενή λευχαιμία (AML), μυελοειδές δυσπλαστικό σύνδρομο (MDS), μυελο-πολλαπλασιαστικά νεοπλάσματα (ΜΡΝ), χρόνια μυελοειδής λευχαιμία (CML), χρόνια μυελομονοκυτταρική λευχαιμία (CMML) και νεανική μυελομονοκυτταρική λευχαιμία (JMML).

Πίνακας 2. Πάνελ γονιδίων προσδιορισμού μυελοειδούς ανίχνευσης OncomineTM.

CytoScan HD: Το σύστημα Cytogenetics Next-Gen Affymetrix ™ για γρήγορη και αξιόπιστη ανίχνευση χρωμοσωμικών ανωμαλιών.

  • Πάνω από 2,6 εκατομμύρια δείκτες για αριθμό αντιγράφων που περιλαμβάνει:            750.000 SNPs με ακρίβεια γονότυπου> 99%.

Πλατφόρμα πλήρους γονιδιώματος με εμπλουτισμένη κάλυψη για γονίδια καρκίνου που επιτρέπουν υψηλή λειτουργική ανάλυση σε όλο το γονιδίωμα ·         98% γονίδια RefSeq καλύπτουν με 1 δείκτη ανά 880 βάσεις·

  • 98% DDD / DECIPHER (1309 γονίδια)
  • 100% ClinGen (3.484 γονίδια)
  • 100% κάλυψη γονιδίου καρκίνου Sanger (1 δείκτης / 553 βάσεις)
  • 100% γονίδια OMIM (1 δείκτης / 659 βάσεις)
  • 100% Χ χρωμόσωμα OMIM Μόρια γονίδια (177 γονίδια, 1 δείκτης / 486 βάσεις)

Μικροσυστοιχίες γονιδίων (αλλιώς γνωστές ως γονιδιακό ή γενωμικό τσιπ, DNA chip είτε διάταξη γονιδίων) είναι μία διάταξη μικροσκοπικών σημείων που αντιπροσωπεύουν μοναδικά γονίδια και ακινητοποιούνται με ομοιοπολικούς δεσμούς σε μία στερεή επιφάνεια (συνήθως γυάλινη).

 *Next-Gen Affymetrix ™ για γρήγορη και αξιόπιστη ανίχνευση χρωμοσωμικών ανωμαλιών.

*Δείγμα αποτελέσματος

Τι μπορούμε να επιτύχουμε στο μέλλον με τη χρήση αυτής της τεχνολογίας ?

Παρόλο που οι παίδο ογκολόγοι και οι παθολόγοι είναι συνεργατικοί, μπορεί να είναι πολύ δύσκολο να συγκρίνουν αποτελέσματα όταν κάθε ιατρός εκτελεί διαφορετικούς προσδιορισμούς σε διαφορετικά ιδρύματα με διαφορετικούς τρόπους με διαφορετικό περιεχόμενο. Μια σημαντική ευκαιρία που προσφέρει η NGS μέθοδος είναι που ενσωματώνει τα σημαντικά χαρακτηριστικά που παρουσιάζονται στον παιδικός καρκίνος, ανεξάρτητα από το πού έγινε η εξέταση, θα έχετε τα ίδια αποτελέσματα – έτσι, θεωρητικά, μπορείτε να συγκρίνετε τα δικά σας αποτελέσματα/δεδομένα με κάποιου άλλου ασθενή από ένα άλλο  ίδρυμα σε ολόκληρο τον κόσμο.Αυτό είναι απαραίτητο για τον παιδιατρικό καρκίνο, ο οποίος είναι πολύ λιγότερο κοινός σε σύγκριση με αυτόν των ενηλίκων. Μπορούμε πλέον να μάθουμε τι είναι και τι δεν είναι κοινό και, ακόμα πιο σημαντικό, τι έχει και τι δεν έχει κλινική σημασία.

“For the first time, no matter where you run the assay, you’ll get the same results.”

Η επιστήμη και η ιατρική κινούνται πάντα περισσότερο προς τις συνεργατικές προσεγγίσεις και κοινά δεδομένα, τυποποιημένα αποτελέσματα (ή “κοινά στοιχεία δεδομένων”) όλοι μοιραζόμαστε τις ίδιες πληροφορίες. Στο διαγνωστικό μας κέντρο έχουμε δημιουργήσει μια ομάδα NGS με εξαιρετική επιτυχία. Τώρα, εκτός από τις συμβατικές ογκολογικές διαγνωστικές εξετάσεις, έχουμε σε εβδομαδιαία βάση την ανάλυση της μοριακής δομής του όγκου, δίνοντας αποτελέσματα που βοηθούν τους κλινικούς παιδο ογκολόγους στην επιλογή της θεραπείας.

Dr.Σταύρος Π.Δέρδας M.D.,M.Sc.,Ph.D.  Μοριακός Ογκολόγος,επιστημονικός συνεργάτης στην ΑΝΑΛΥΣΗ ΙΑΤΡΙΚΗ Α.Ε http://www.analysi.gr/

 

Αλληλουχία γονιδιώματος για καρκίνο παιδικής ηλικίας
5 1