Célzott nagy áteresztőképességű szekvenálás a gyermekkori akut leukémia diagnosztizálásában

Az akut leukémiák a hematológiai rosszindulatú daganatok heterogén csoportja. Ezek az éretlen sejtek klonális expanziójából származnak, amelyek száma meghaladja a 20%-ot a csontvelőben. A gyermekkori akut leukémiák a leggyakoribb gyermekkori rosszindulatú daganatok. Európában és az Egyesült Államokban a gyermekkori rákos megbetegedések körülbelül 35%-át teszik ki. Ezek 80%-a akut limfoblaszt leukémia (ALL), 15-20%-a pedig akut myeloid leukémia (AML). A jelenlegi kezelések az ALL körülbelül 80%-ában teszik lehetővé a gyógyulást, míg az AML esetében ez a szint csak 50%-a. Az akut leukémia diagnózisa a leukémia sejtek multidiszciplináris feltárásán alapul, különböző technikákkal:

• Sejt: citológia, immunfenotipizálás és citokémia
• Citogenetikai: hagyományos (kariotípus) és molekuláris (FISH) citogenetikai
• Molekuláris: RT-PCR és RQ-PCR

A citogenetikai vizsgálatokat az akut leukémia diagnózisának idején végezzük. Valójában az akut leukémia WHO 2008-as osztályozása nagyrészt a visszatérő citogenetikai és molekuláris rendellenességek jelenlétén alapul. A leggyakoribb kromoszóma-rendellenességeket specifikus klinikai és biológiai jellemzőkkel hozták összefüggésbe, és manapság diagnózisként és prognosztikai markerként használják. Ezek a kromoszóma-rendellenességek olyan géneket érintenek, amelyek részt vesznek a leukemogenezis folyamatában. Ezeknek az átrendezéseknek többféle típusa van:

• Fúziós gének okozzák:

  • A vérképző sejtek differenciálódásában szerepet játszó gének transzkripciós aktivitásának visszaszorítása (AML1-ETO, PML-RARA…)
  • A jelátviteli útvonal deregulációja (pl. BCR-ABL kiméra fehérje konstitutív tirozin kináz aktivitással)
  • A kromatin kondenzáció állapotának változása, ami a transzkripció változásait eredményezi (MLL gén átrendeződések 11q23-ban, MOZ és 8p11…)
• A gének expressziójának deregulációja: a kromoszóma-átrendeződések néha a szomszédos gének deregulációját idézhetik elő a töréspontig. Például az inv(3)(q21q26) vagy t(3;3)(q21;q26) az EVI-1 transzkripciós faktor túlzott expresszióját indukálja.
• Funkcióvesztés a differenciálódásban, apoptózisban vagy sejtproliferációban szerepet játszó géneket tartalmazó genomiális régiók változó méretű deléciója miatt (pl. IKZF1, PAX5…)

A kariotípuson kívül, amely lehetővé teszi a genom globális képét; A FISH-t, egy célzott technikát a kariotípus láthatatlan rendellenességeinek (rejtélyes rendellenességek) vagy a kariotípus meghibásodásának időpontjának kiemelésére használják. A hagyományos és molekuláris citogenetikai technikák azonban nem mutatnak ki semmilyen rendellenességet (pl. a fúziós gének kialakulásában részt vevő különböző partnerek, különösen az MLL génátrendeződésben, mutációk), ezért érdeklődünk a következő generációs szekvenálás iránt. Az RNA-seq) előnye, hogy lehetővé teszi a különböző típusú mutációk azonosítását egyetlen tesztben, az epigenetikai mutációk kivételével. Az RNS-ek szekvenálásának fontossága a DNS-genomikus helyett egyrészt az elemzendő szekvenciák mennyiségének nagyon jelentős csökkenése, mivel az átírt mRNS-gének a genom méretének körülbelül 5%-át teszik ki, másrészt a kiméra gének jobb azonosítása. Az RNA-seq-t kutatási eszközként használták a hematológiai rosszindulatú daganatok kezelésére. Ennek a projektnek az a célja, hogy innovatív technológia segítségével új diagnosztikai és prognosztikai eszközt fejlesszenek ki hematológiai rosszindulatú daganatok kezelésére. 50 akut leukémiát vizsgálnak meg, és az eredményeket három kritérium szerint elemzik:

• A diagnózishoz, monitorozáshoz és terápiás kezeléshez nyújtott információk mennyisége, minősége és relevanciája a hagyományos stratégiához képest
• Az eredmények megszerzéséhez szükséges idő és módszerek az elemzési idő lerövidítésére, hogy az eredmények beépülhessenek a terápiás döntésekbe.
• Gazdasági értékelés, amely kiszámítja ennek a diagnosztikai lehetőségnek a költségét és felméri a költség/haszon arányt A jövőben más innovatív megközelítéseket is bevezetnek (a genomi rendellenességek egyensúlyhiányának vizsgálata array-CGH-val, transzkriptomelemzés mikrotömbbel és a metilom vizsgálata ).