LeukoSEQ: Sekvenování celého genomu jako diagnostický nástroj první linie pro leukodystrofie

Leukodystrofie jsou skupinou přibližně 30 genetických onemocnění, která primárně postihují bílou hmotu mozku, komplexní strukturu složenou z axonů obalených myelinem, membránou bohatou na lipidy odvozenou z gliových buněk. Leukodystrofie jsou často charakterizovány časným nástupem, spasticitou a vývojovým opožděním a mají degenerativní povahu. Jako celek jsou leukodystrofie relativně časté (přibližně 1 ze 7 000 porodů nebo téměř dvakrát častěji než Prader-Williho syndrom, který byl mnohem rozsáhleji studován) s vysokými souvisejícími náklady na zdravotní péči; více než polovina podezřelých leukodystrofií však nemá definitivní diagnózu a jsou obecně klasifikovány jako „leukodystrofie neznámé etiologie“. I po dosažení diagnózy trvá diagnostický proces v průměru osm let a vede k nákladům na testy v průměru přesahujícím 8 000 USD na pacienta, včetně většiny pacientů, kteří nikdy nedosáhnou diagnózy. Tyto diagnostické problémy představují naléhavou a nevyřešenou mezeru ve znalostech a charakterizaci onemocnění, protože získání definitivní diagnózy má pro pacienty s leukodystrofií prvořadý význam. Diagnostické zpracování začíná nálezy na lebeční magnetické rezonanci (MRI), po nichž následuje sekvenční cílené genetické testování, nicméně technologie sekvenování nové generace (NGS) nabízejí příslib rychlých a cenově výhodnějších přístupů.

Navzdory významnému pokroku v diagnostické účinnosti stále existují významné problémy s implementací NGS v klinických podmínkách. Zaprvé, kohorty vzorků prokazující diagnostickou účinnost jsou obecně malé, retrospektivní a náchylné ke zkreslení zjišťování, což z nich nakonec činí špatné kandidáty pro analýzy užitečnosti (k určení, jak účinný je test při stanovení diagnózy). Za druhé, historické kohorty vzorků nebyly prospektivně zkoumány z hlediska informací o dopadu na klinický management (zda výsledky testu v různém klinickém monitorování, změně medikace nebo alternativních klinických intervencích).

Za účelem vyřešení těchto problémů provedl studijní tým vyšetřování pacientů s podezřením na leukodystrofie nebo jiné genetické poruchy postihující bílou hmotu mozku v době počátečního potvrzení abnormalit MRI, s prospektivním souborem pacientů náhodně přijatých na „kdo dřív přijde, „první na řadě“ ze sítě odborných klinických pracovišť. Subjekty byly randomizovány tak, aby dostávaly časné (1 měsíc) nebo pozdní (6 měsíců) WGS, přičemž klinické analýzy SoC byly prováděny spolu s testováním WGS. Průběžná analýza provedená v květnu 2018 hodnotila tyto výsledky studie u kohorty třiceti čtyř (34) zapsaných subjektů. Dva z těchto subjektů byly vyřešeny před úplným zařazením a byly zachovány jako kontroly. Devět subjektů bylo stratifikováno do okamžitého ramene, z nichž 5 (55,6 %) bylo vyřešeno pomocí WGS a 4 (44,4 %) byly trvale nevyřešeny. Z 23 subjektů randomizovaných do opožděné paže bylo 14 (60,9 %) vyřešeno pomocí WGS a 5 (21,7 %) pomocí SoC, zatímco zbývající 4 (17,4 %) zůstala nediagnostikována. Diagnostická účinnost WGS v obou ramenech byla signifikantní vzhledem k SoC (p<0,005). Doba do diagnózy byla významně kratší ve skupině s bezprostředním WGS (p<0,05). Celková diagnostická účinnost kombinace WGS a SoC přístupů byla 26/34 (76,5 %; 95% CI = 58,8 % až 89,3 %) za < 4 měsíce, což je více než historické normy < 50 % za více než 5 let.

Studie se nyní snaží zjistit, zda WGS vede ke změnám klinického řízení u subjektů postižených nediagnostikovanými genetickými poruchami bílé hmoty mozku ve srovnání se standardními diagnostickými přístupy. Očekáváme, že WGS přinese měřitelné následné změny v klinickém řízení, jak je definováno screeningem komplikací specifickým pro onemocnění nebo implementací terapeutických přístupů specifických pro onemocnění.