Fordelene med langlest genomisk sekvensering med høy gjennomstrømning for årsaksdiagnose av cerebellar ataksier (ALICA)

Cerebellare ataksier er en gruppe sjeldne nevrologiske lidelser som er klinisk og genetisk heterogene, med flere hundre gener og sykdommer kjent til dags dato. I løpet av det siste tiåret har deres diagnose blitt revolusjonert av utviklingen av high-throughput sekvenseringsteknologier som eksom/genomsekvensering (ES/GS), noe som gjør det mulig å få en molekylær diagnose hos et økende antall pasienter. Imidlertid forblir nesten 40 % av pasientene uten en molekylær diagnose, noe som reiser spørsmål om begrensningene til sekvenseringsteknologier basert på en teknikk kjent som kortlest. En begrensning ved kortlesing er dens dårlige evne til å oppdage gjentatte motivutvidelser, en hyppig mekanisme i nevrologi og assosiert med mer enn tretti nevrogenetiske sykdommer. Selv om verktøy for å analysere ES/GS-data gradvis har blitt utviklet som svar på dette problemet, forblir deres effektivitet og pålitelighet moderat. Til dags dato er gullstandarden for å oppdage disse utvidelsene fortsatt målrettede tilnærminger som PCR og Southern blot, som er lange, kjedelige og kostbare prosesser som krever et uavhengig søk for hver utvidelse, noe som tvinger klinikere til å velge utvidelser og begrense diagnostisk utbytte. I tillegg er det sykdommer forbundet med utvidelser så sjeldne at ingen fransk laboratorium tilbyr en diagnostisk test.

Den nylige utviklingen av lange fragmentgenomsekvensering (long-read - lrGS) kan gi en løsning på alle disse problemene. Disse teknologiene er basert på en sekvenseringsprosess der DNA blir bevart i form av store molekyler på flere titusenvis av baser. Regioner av genomet som inneholder utvidelser kan derfor studeres direkte i sin helhet, og unngår vanskelighetene med rekonstruksjon fra små fragmenter, noe som er tilfellet ved kortlest sekvensering. I tillegg kan lrGS karakterisere størrelsen på gjentatte motiver og dermed oppdage enhver årsaksutvidelse hos et individ i en enkelt analyse.

En rekke nylig publiserte studier, spesielt innen nevrologi, har vist evnen til lrGS til å oppdage patologier med kjente utvidelser (SCA36, C9ORF72), men også til å oppdage nye og dermed forklare det molekylære grunnlaget for sjeldne patologier (SCA27b, NOTCH2NLC). Selv om disse sekvenseringsteknologiene har eksistert i flere år, er tilgangen fortsatt begrenset til forskningsarbeid og begrenset av deres høyere kostnader.

Deres verdi som et andrelinjediagnoseverktøy har ennå ikke blitt demonstrert. Etterforskerne foreslår å evaluere gjennomførbarheten og diagnostisk utbytte av Oxford Nanopore lrGS i duo eller trio (pasienter + 1 eller 2 førstegradsslektninger) hos pasienter med cerebellar ataksi uten molekylær diagnose etter kortlest GS. Dette vil være den første studien som overfører denne lrGS-teknikken til den andre linjen, under virkelige forhold, for den kausale genetiske diagnosen cerebellar ataksi.