Fordelene ved langlæst genomisk sekventering med høj gennemstrømning til den kausale diagnose af cerebellar ataksi (ALICA)

Cerebellære ataksier er en gruppe af sjældne neurologiske lidelser, der er klinisk og genetisk heterogene, med flere hundrede gener og sygdomme kendt til dato. I løbet af det sidste årti er deres diagnose blevet revolutioneret af udviklingen af ​​high-throughput sekventeringsteknologier såsom exome/genom sekventering (ES/GS), hvilket gør det muligt at opnå en molekylær diagnose hos et stigende antal patienter. Imidlertid forbliver næsten 40 % af patienterne uden en molekylær diagnose, hvilket rejser spørgsmål om begrænsningerne af sekventeringsteknologier baseret på en teknik kendt som kortlæsning. En begrænsning ved kortlæsning er dens ringe evne til at detektere gentagne motivudvidelser, en hyppig mekanisme i neurologi og forbundet med mere end tredive neurogenetiske sygdomme. Selvom værktøjer til at analysere ES/GS-data gradvist er blevet udviklet som reaktion på dette problem, er deres effektivitet og pålidelighed fortsat moderat. Hidtil er guldstandarden for påvisning af disse udvidelser fortsat målrettede tilgange såsom PCR og Southern blot, som er lange, kedelige og kostbare processer, der kræver en uafhængig søgning for hver udvidelse, hvilket tvinger klinikere til at vælge udvidelser og begrænser det diagnostiske udbytte. Derudover er der sygdomme forbundet med udvidelser så sjældne, at intet fransk laboratorium tilbyder en diagnostisk test.

Den seneste udvikling af lange fragmentgenomsekventering (long-read - lrGS) kunne give en løsning på alle disse problemer. Disse teknologier er baseret på en sekventeringsproces, hvor DNA bevares i form af store molekyler på flere titusindvis af baser. Regioner af genomet, der indeholder udvidelser, kan derfor studeres direkte i deres helhed, hvorved man undgår vanskelighederne med rekonstruktion fra små fragmenter, hvilket er tilfældet ved kortlæst sekventering. Derudover kan lrGS karakterisere størrelsen af ​​gentagne motiver og dermed påvise enhver kausal udvidelse hos et individ i en enkelt analyse.

En række nyligt publicerede undersøgelser, især inden for neurologi, har vist lrGS evne til at detektere patologier med kendte udvidelser (SCA36, C9ORF72), men også til at opdage nye og dermed forklare det molekylære grundlag for sjældne patologier (SCA27b, NOTCH2NLC). Selvom disse sekventeringsteknologier har eksisteret i en årrække, er adgangen stadig begrænset til forskningsarbejde og begrænset af deres højere omkostninger.

Deres værdi som et anden-linje diagnostisk værktøj er endnu ikke blevet demonstreret. Efterforskerne foreslår at evaluere gennemførligheden og det diagnostiske udbytte af Oxford Nanopore lrGS i duo eller trio (patienter + 1 eller 2 førstegradsslægtninge) hos patienter med cerebellar ataksi uden molekylær diagnose efter kortlæst GS. Dette vil være den første undersøgelse, der overfører denne lrGS-teknik til den anden linje, under virkelige forhold, til den kausale genetiske diagnose af cerebellar ataksi.