Prospektivní studie k posouzení lékařské výkonnosti optického mapování a sekvenování dlouhého čtení při detekci numerických a strukturálních chromozomových abnormalit. CHROmozomové mapování a sekvenování (CHROMAPS) (CHROMAPS)

Chromozomové aberace se vyskytují až u 1 % běžné populace. Strukturální aberace, ať už vyvážené (3,6‰) nebo nevyvážené (0,9‰), představují třetinu z nich. Většina (ale ne všechny) nevyvážených anomálií je spojena s relevantním fenotypem, zatímco většina (ale ne všechna) vyvážených přeuspořádání nemá žádný vliv na fenotyp kromě možných poruch reprodukce. Výskyt posledně jmenovaného mezi neplodnými jedinci je skutečně desetkrát vyšší než u plodné populace. Navíc 6% - 27% zdánlivě vyvážených přestaveb může různými mechanismy vést k poruchám vývoje.

Metody analýzy prvního stupně chromozomů, karyotypová a chromozomální mikročipová analýza (CMA), jsou omezovány buď nízkým rozlišením (karyotyp), nebo jejich neschopností detekovat vyvážené přeuspořádání (CMA). Nicméně karyotypizace je stále zlatým standardem analýzy v případě reprodukčních poruch (RD) a opakovaných potratů kvůli vysoké prevalenci aneuploidií (hlavně aneuploidií pohlavních chromozomů, tj. 45,X nebo 47,XXY) nebo vyvážených strukturálních abnormalit.

Podle francouzského národního každoročního průzkumu, který provedla Agence de la Biomedecine, je diagnostický výtěžek ~5%-10% pro karyotypizaci u RD a ~15-20% pro CMA u ID/MCA. Mnoho pacientů tedy zůstává po těchto studiích prvního stupně bez molekulární diagnózy svého stavu. Ukázalo se, že sekvenování celého exomu a nyní sekvenování celého genomu může zvýšit diagnostický výtěžek až na 50-60 % u pacientů s ID. Současné metody sekvenování s krátkým čtením však neposkytují robustní data pro detekci strukturálních variací (SV), protože bioinformatické nástroje nejsou schopny správně mapovat sekvence kvůli vysokému podílu homologních sekvencí v bodech zlomu SV. Nyní jsou k dispozici nové vznikající metodologie založené na dlouhých fragmentech DNA a mohou poskytnout způsob, jak obejít současná omezení: dlouhé čtení sekvenování (lrNGS) a optické mapování genomu (OGM):

OGM vyvinula společnost Bionano Genomics a kombinuje mikrofluidní mikroskopii a mikroskopii s vysokým rozlišením, aby nabídla zobrazení dlouhých molekul DNA s vysokou molekulovou hmotností (až více než 1 Mb) označených specifickými sekvenčními značkami. Z těchto snímků lze provést de novo sestavení genomu jakéhokoli pacienta a porovnat jej s referenční mapou genomu, aby se odhalily všechny druhy strukturálních přeuspořádání s rozlišením, které je 100 až 1000krát vyšší než u karyotypizace. Druhý kanál založený na pokrytí v každé oblasti umožňuje detekci velkých CNV a aneuploidií.

lrNGS dlouhých fragmentů DNA (několik kb) snižuje problémy se sestavováním založené na krátkém čtení kvůli opakujícím se sekvencím a umožňuje detekci všech mutací, od SNV po SV a CNV. Vzhledem k velké velikosti fragmentových inzertů se očekává méně falešně pozitivních pro volání SV, než bylo pozorováno u sekvenování s krátkým čtením nebo propojeného čtení. Přestože se bioinformatické kanály zlepšují, prospektivní detekce velkých SV/SNV zůstává náročná, s velmi vysokou mírou falešně pozitivních a falešně negativních výsledků. Kromě toho nebyla provedena žádná studie, která by prospektivně otestovala proveditelnost a lékařskou účinnost použití dlouhého čtení sekvenování jako prvního testu all-in-one pro identifikaci SV a CNV.

Primární cíl Hlavním cílem této prospektivní studie je porovnat míru diagnózy OGM (Bionano®) a lrNGS (Nanopore®) s jednou z technologií standardní péče, např. karyotypizace u pacientek s poruchami reprodukce (primární amenorea, předčasná ovariální insuficience, těžká oligozoospermie, azoospermie) nebo CMA v případě vývojových poruch (ID/MCA).

Sekundární cíle Zpřesnit údaje o incidenci a typu chromozomálních aberací u různých klinických kategorií pacientů Posoudit limity Bionano® a Nanopore® Posoudit dopad zvýšené detekce subchromozomálních anomálií pomocí Bionano® nebo Nanopore® na lékařskou péči o pacienty pacient Porovnejte nákladovou efektivitu obou přístupů

Typ studie Jedná se o národní multicentrickou prospektivní kohortovou studii zahrnující 11 francouzských certifikovaných ústavních cytogenetických center. Stejným pacientům bude nabídnuta analýza celého genomu pomocí standardních technik (Karyotypizace nebo CMA podle důvodu doporučení) a dvě nové metody analýzy celého genomu, OGM (Bionano®) a lrNGS (Nanopore®).