小脳性運動失調症の原因診断におけるロングリードハイスループットゲノムシーケンスの利点 (ALICA)

小脳性運動失調は、臨床的にも遺伝的にも不均一な一連のまれな神経疾患であり、現在までに数百の遺伝子と疾患が知られています。 過去 10 年にわたり、エクソーム/ゲノム シーケンス (ES/GS) などのハイスループット シーケンス技術の開発によって診断に革命が起こり、ますます多くの患者で分子診断が可能になりました。 しかし、患者のほぼ 40% は分子診断を受けていないため、ショートリードとして知られる技術に基づく配列決定技術の限界について疑問が生じています。 ショートリードの限界の 1 つは、神経学で頻繁に発生する機構であり、30 以上の神経遺伝性疾患に関連する反復モチーフ拡張を検出する能力が低いことです。 この問題に対応して、ES/GS データを分析するツールが徐々に開発されてきましたが、その有効性と信頼性は中程度にとどまっています。 現在まで、これらの拡大を検出するためのゴールドスタンダードは、PCR やサザンブロットなどのターゲットを絞ったアプローチのままです。これらは、各拡大を個別に検索する必要があり、長くて退屈で費用のかかるプロセスであるため、臨床医は拡大の選択を強いられ、診断の収率が制限されます。 さらに、フランスの検査機関では診断検査を提供していないほど稀な拡大に関連する病気もあります。

最近開発された長いフラグメントゲノム配列決定 (ロングリード - lrGS) は、これらすべての問題の解決策を提供する可能性があります。 これらの技術は、DNA が数万塩基の大きな分子の形で保存される配列決定プロセスに基づいています。 したがって、拡張を含むゲノムの領域全体を直接研究することができ、ショートリードシークエンシングの場合に見られる小さな断片からの再構成の困難を回避できます。 さらに、lrGS は反復モチーフのサイズを特徴付けることができるため、1 回の分析で個人における因果関係の拡大を検出できます。

最近発表された多くの研究、特に神経学では、lrGS が既知の拡張を伴う病理を検出する能力 (SCA36、C9ORF72) だけでなく、新しい拡張を発見し、それによって稀な病理の分子基盤を説明する能力も実証されています (SCA27b、NOTCH2NLC)。 これらの配列決定技術は何年も前から存在していますが、アクセスは依然として研究活動に限定されており、コストが高いため制限されています。

二次診断ツールとしてのその価値はまだ実証されていません。 研究者らは、ショートリード GS 後に分子診断を受けていない小脳失調症患者を対象に、デュオまたはトリオ（患者 + 1 人または 2 人の第一親等）でオックスフォード ナノポア lrGS の実現可能性と診断率を評価することを提案しています。 これは、小脳失調症の原因遺伝子診断のために、この lrGS 技術を現実の条件下での第 2 ラインに応用する最初の研究となります。