LeukoSEQ: Sekwencjonowanie całego genomu jako narzędzie diagnostyczne pierwszego rzutu w przypadku leukodystrofii

Leukodystrofie to grupa około 30 chorób genetycznych, które wpływają przede wszystkim na istotę białą mózgu, złożoną strukturę złożoną z aksonów osłoniętych mieliną, bogatą w lipidy błoną pochodzącą z komórek glejowych. Leukodystrofie często charakteryzują się wczesnym początkiem, spastycznością i opóźnieniem rozwojowym i mają charakter zwyrodnieniowy. Jako całość, leukodystrofie są stosunkowo powszechne (około 1 na 7000 urodzeń lub prawie dwa razy częściej niż zespół Pradera-Williego, który był znacznie dokładniej badany) z wysokimi kosztami opieki zdrowotnej; jednak ponad połowa podejrzanych leukodystrofii nie ma ostatecznej diagnozy i są one ogólnie klasyfikowane jako „leukodystrofie o nieznanej etiologii”. Nawet po postawieniu diagnozy proces diagnostyczny trwa średnio osiem lat i powoduje wydatki na badania przekraczające średnio 8 000 USD na pacjenta, w tym większość pacjentów, którzy nigdy nie postawią diagnozy. Te wyzwania diagnostyczne stanowią pilną i nierozwiązaną lukę w wiedzy i charakterystyce choroby, ponieważ uzyskanie ostatecznej diagnozy ma ogromne znaczenie dla pacjentów z leukodystrofią. Prace diagnostyczne rozpoczynają się od wyników badań rezonansu magnetycznego czaszki (MRI), po których następują sekwencyjne ukierunkowane testy genetyczne, jednak technologie sekwencjonowania nowej generacji (NGS) dają nadzieję na szybkie i bardziej opłacalne podejście.

Pomimo znacznych postępów w skuteczności diagnostycznej nadal istnieją istotne problemy związane z wdrażaniem NGS w warunkach klinicznych. Po pierwsze, kohorty próbek wykazujące skuteczność diagnostyczną są na ogół małe, retrospektywne i podatne na błąd ustalania, co ostatecznie czyni je złymi kandydatami do analiz użyteczności (w celu określenia, jak skuteczny jest test w stawianiu diagnozy). Po drugie, historyczne kohorty próbek nie zostały zbadane prospektywnie w celu uzyskania informacji o wpływie na postępowanie kliniczne (czy test skutkuje innym monitorowaniem klinicznym, zmianą leków lub alternatywnymi interwencjami klinicznymi).

Aby rozwiązać te problemy, zespół badawczy przeprowadził badanie pacjentów z podejrzeniem leukodystrofii lub innych zaburzeń genetycznych wpływających na istotę białą mózgu w momencie wstępnego potwierdzenia nieprawidłowości MRI, z prospektywnym gromadzeniem pacjentów losowo przyjętych na zasadzie „kto pierwszy, ten lepszy”. „kto pierwszy lepszy” z sieci specjalistycznych ośrodków klinicznych. Pacjenci zostali losowo przydzieleni do grupy otrzymującej wczesny (1 miesiąc) lub późny (6 miesięcy) WGS, z analizami klinicznymi SoC przeprowadzonymi równolegle z testami WGS. Tymczasowa analiza przeprowadzona w maju 2018 r. oceniła te wyniki badania dla kohorty trzydziestu czterech (34) włączonych pacjentów. Dwa z tych przedmiotów zostały rozwiązane przed pełną rejestracją i zostały zachowane jako kontrole. Dziewięciu pacjentów podzielono na grupy bezpośrednie, z których 5 (55,6%) zostało rozwiązanych przez WGS, a 4 (44,4%) było trwale nierozwiązanych. Spośród 23 pacjentów przydzielonych losowo do grupy opóźnionej, 14 (60,9%) zostało rozwiązanych przez WGS, a 5 (21,7%) przez SoC, podczas gdy pozostałe 4 (17,4%) pozostał niezdiagnozowany. Skuteczność diagnostyczna WGS w obu ramionach była istotna w stosunku do SoC (p<0,005). Czas do rozpoznania był istotnie krótszy w grupie z natychmiastowym WGS (p<0,05). Ogólna skuteczność diagnostyczna kombinacji metod WGS i SoC wyniosła 26/34 (76,5%; 95% CI = 58,8% do 89,3%) w ciągu <4 miesięcy, czyli była większa niż historyczne normy <50% w ciągu ponad 5 lat.

Badanie ma teraz na celu ustalenie, czy WGS powoduje zmiany w postępowaniu klinicznym u osób dotkniętych niezdiagnozowanymi zaburzeniami genetycznymi istoty białej mózgu w stosunku do standardowych metod diagnostycznych. Przewidujemy, że WGS przyniesie wymierne zmiany w postępowaniu klinicznym, określone przez specyficzne dla choroby badania przesiewowe pod kątem powikłań lub wdrożenie specyficznych dla choroby podejść terapeutycznych.