LeukoSEQ: sequenziamento dell'intero genoma come strumento diagnostico di prima linea per le leucodistrofie

Le leucodistrofie sono un gruppo di circa 30 malattie genetiche che colpiscono principalmente la sostanza bianca del cervello, una struttura complessa composta da assoni rivestiti di mielina, una membrana ricca di lipidi derivata dalle cellule gliali. Le leucodistrofie sono spesso caratterizzate da esordio precoce, spasticità e ritardo dello sviluppo e sono di natura degenerativa. Nel complesso, le leucodistrofie sono relativamente comuni (circa 1 su 7000 nati o quasi il doppio rispetto alla sindrome di Prader-Willi, che è stata studiata molto più ampiamente) con alti costi sanitari associati; tuttavia, più della metà delle sospette leucodistrofie non hanno una diagnosi definitiva e sono generalmente classificate come "leucodistrofie ad eziologia sconosciuta". Anche quando viene raggiunta una diagnosi, il processo diagnostico dura in media otto anni e si traduce in spese di test superiori a $ 8.000 in media per paziente, inclusa la maggior parte dei pazienti che non ottengono mai una diagnosi. Queste sfide diagnostiche rappresentano una lacuna urgente e irrisolta nella conoscenza e nella caratterizzazione della malattia, poiché ottenere una diagnosi definitiva è di fondamentale importanza per i pazienti affetti da leucodistrofia. Il workup diagnostico inizia con i risultati della risonanza magnetica craniale (MRI) seguita da test genetici sequenziali mirati, tuttavia le tecnologie di sequenziamento di nuova generazione (NGS) offrono la promessa di approcci rapidi e più convenienti.

Nonostante i significativi progressi nell'efficacia diagnostica, ci sono ancora problemi significativi rispetto all'implementazione di NGS in contesti clinici. In primo luogo, le coorti di campioni che dimostrano l'efficacia diagnostica sono generalmente piccole, retrospettive e suscettibili di bias di accertamento, che alla fine le rendono scarse candidate per le analisi di utilità (per determinare quanto sia efficiente un test nel produrre una diagnosi). In secondo luogo, le coorti storiche del campione non sono state esaminate in modo prospettico per informazioni sull'impatto sulla gestione clinica (se il test risulta in un diverso monitoraggio clinico, un cambiamento nei farmaci o interventi clinici alternativi).

Per affrontare questi problemi, il team dello studio ha condotto un'indagine su pazienti con sospette leucodistrofie o altri disturbi genetici che colpiscono la sostanza bianca del cervello al momento della conferma iniziale delle anomalie della risonanza magnetica, con una raccolta prospettica di pazienti ricevuti in modo casuale in base a un "primo arrivato, primo servito" da una rete di siti clinici esperti. I soggetti sono stati randomizzati per ricevere WGS precoce (1 mese) o tardivo (6 mesi), con analisi cliniche SoC condotte insieme ai test WGS. Un'analisi ad interim eseguita nel maggio 2018 ha valutato questi risultati dello studio per una coorte di trentaquattro (34) soggetti arruolati. Due di questi soggetti sono stati risolti prima dell'arruolamento completo e sono stati mantenuti come controlli. Nove soggetti sono stati stratificati al braccio immediato, di cui 5 (55,6%) sono stati risolti da WGS e 4 (44,4%) sono stati persistentemente irrisolti. Dei 23 soggetti randomizzati al braccio ritardato, 14 (60,9%) sono stati risolti da WGS e 5 (21,7%) da SoC, mentre i restanti 4 (17,4%) rimasto non diagnosticato. L'efficacia diagnostica di WGS in entrambi i bracci era significativa rispetto a SoC (p<0,005). Il tempo alla diagnosi è stato significativamente più breve nel gruppo WGS immediato (p<0,05). L'efficacia diagnostica complessiva della combinazione di approcci WGS e SoC è stata di 26/34 (76,5%; IC 95% = da 58,8% a 89,3%) in <4 mesi, superiore alle norme storiche di <50% in più di 5 anni.

Lo studio ora cerca di determinare se il WGS comporta modifiche alla gestione clinica in soggetti affetti da disturbi genetici non diagnosticati della sostanza bianca del cervello rispetto agli approcci diagnostici standard. Prevediamo che il WGS produrrà cambiamenti misurabili a valle nella gestione clinica, come definito dallo screening specifico della malattia per le complicanze o dall'implementazione di approcci terapeutici specifici della malattia.