Precíziós diagnosztika ritka genetikai betegségek és daganatok - hosszú olvasási szekvenálás (PREDICT-LRS)

A közelmúltban bevezetett hosszú olvasási szekvenálás (LRS), amelyet harmadik generációs szekvenálásnak is neveznek, egy forradalmian új technológia, amely képes a nukleinsavak hosszú molekuláinak szekvenálására (10 kb -nál hosszabb). A hosszabb pontos szekvenciákhoz való hozzáférés javította a leképezhetőséget és legyőzte az NGS műszaki korlátait. Az LR -k diagnosztikai környezetben történő alkalmazása hatással lehet a detektálási sebességre és a diagnosztikai hozamra, ami az RGD etiológiájának, prognózisának és visszatérési kockázatának jobb megértéséhez vezethet, hanem egy célzott kezeléshez is. Az LRS egyik fő előnye a kiegyensúlyozott és kiegyensúlyozatlan szerkezeti variánsok (SVS) kimutatása, beleértve a komplex átrendeződéseket, nagy érzékenységgel és pontossággal, megbízható igazítás és pontos töréspont meghatározása révén. Különböző tanulmányok arról is beszámoltak, hogy hasznos az elmulasztott kódolási variánsok azonosításában a nehezen szekvenciális régiókban. Ezenkívül ez a módszer hozzáférést biztosít a metilezési változásokról és a haplotípus fázistól egyetlen kísérletben.

A modern genetika fő kihívásai között szerepel a betegek 4 alcsoportja, amelyek előnyösek lennének az LR -k alkalmazásából a genetikai diagnózis és a betegség mechanizmusainak jobb jellemzésére.

• A betegek első alcsoportja az ismeretlen szignifikáns vagy bizonytalan betegség -mechanizmusú SV -k. A leginkább diagnosztikusan vizsgált SV-k, elsősorban az NDD-ben szenvedő egyéneknél, a másolási szám-variánsok (CNV), azaz a deléciók és a duplikációk, és az azonosításuk első szintű genetikai tesztje a tömb alapú összehasonlító genomi hibridizáció (ACGH). Ennek az elemzésnek a diagnosztikai hozama kb. 10-20%, amelyen egyes műszaki korlátozások negatívan befolyásolják: rossz érzékenység a mozaik CNV-khez vagy a genomi régiókban elhelyezkedő variánsokhoz, amelyeket nehéz elemezni (GC-ben gazdag vagy ismételt), szuboptimális felbontás a CNV-k törési pontjára. és képtelenség a duplikációk feltérképezésére. Különösen a duplikációk klinikai értelmezése kihívást jelent, mivel az ACGH képtelen felismerni, hogy ezek tandemben fordulnak elő, vagy másolnak -e, és behelyezik -e a genom másutt, ezáltal megzavarva a géneket, amelyek részt vesznek a duplikációban vagy azok szabályozásában. Az LRS képes legyőzni ezeket a korlátozásokat azáltal, hogy szignifikánsan nagyobb érzékenységgel rendelkezik az SV -k, ideértve a CNV -ket és az ismételt régiókon belüli variánsokat, lehetővé téve a duplikációk feltérképezését és a brekpointok pontos kacerizálását.
• Más összetett átrendeződések LRS -sel tanulmányozhatók (azaz Gyűrűs kromoszómák, izokromoszóma, kromoszómális transzlokációk, daganatokban található szomatikus SV stb.), Hogy jobban megértsék a patogenitás molekuláris mechanizmusait. Ezekben az esetekben a töréspontok pontos meghatározása, az átrendeződésben részt vevő gének, a metilezési állapotnak és a kiegyensúlyozott és kiegyensúlyozatlan SV -k kimutatására van szükség a betegségért felelős molekuláris hiba megértéséhez. A komplex SV-k jobb meghatározása, valamint a fenotípus pontos leírása lehetővé teszi a genotípus-fenotípus korreláció meghatározását.
• A vizsgálatra jogosult betegek harmadik alcsoportja az, hogy azonosított monoallelikus változással rendelkezik az autoszomális recesszív (AR) génekben. Erre a célra olyan RGD -ben választott betegeket választottak ki, amelyekben kiterjedt genetikai elemzés, azaz a teljes exome szekvenálás (WES) már elvégezték, ami egy monoallelikus mutáció azonosításához vezetett egy olyan génben, amely egy AR -állapothoz kapcsolódik, amely kompatibilis a betegével. fenotípus. A cél a specifikus gén célzott elemzésének elvégzése annak érdekében, hogy egy második mutációt keressenek, amelyet a korábbi elemzés nem észlelt (azaz intronikus variánsok, SVS, variánsok a nehéz genomi régiókban).
• Végül azok a betegek, akiknek fenotípusúak, amelyek erősen szuggesztívak egy genetikai állapotra, amelyben számos elemzés, beleértve a WES -t, negatív eredményeket kaphat, részesülhet az LRS -ből. Ebben az összefüggésben a cél az, hogy egy teljes genom LRS megközelítést alkalmazzanak a hiányzott kódolási variánsok azonosítására a nehezen szekvenciális régiókban, a nem kódoló régiókban vagy az SV-kben.