Направленное высокопроизводительное секвенирование в диагностике острого лейкоза у детей

Острые лейкозы представляют собой гетерогенную группу гематологических злокачественных новообразований. Они возникают в результате клональной экспансии незрелых клеток, количество которых превышает 20% в костном мозге. Острые лейкозы у детей являются наиболее распространенными злокачественными новообразованиями у детей. В Европе и США на них приходится около 35% случаев рака у детей. 80% из них приходится на острый лимфобластный лейкоз (ОЛЛ) и 15-20% на острый миелоидный лейкоз (ОМЛ). Современные методы лечения позволяют вылечить около 80% ВСЕХ, в то время как этот уровень составляет только 50% при ОМЛ. Диагностика острого лейкоза основана на междисциплинарном исследовании лейкозных клеток различными методами:

• Клеточный: цитология, иммунофенотипирование и цитохимия
• Цитогенетические: обычные (кариотип) и молекулярные (FISH) цитогенетические
• Молекулярный: RT-PCR и RQ-PCR

Цитогенетические исследования проводят при постановке диагноза острого лейкоза. Действительно, классификация острого лейкоза ВОЗ 2008 г. в основном основана на наличии рецидивирующих цитогенетических и молекулярных аномалий. Наиболее частые хромосомные аберрации связаны со специфическими клиническими и биологическими характеристиками и в настоящее время используются в качестве диагностических и прогностических маркеров. Эти хромосомные аномалии затрагивают гены, участвующие в процессе лейкемогенеза. Эти перестройки бывают нескольких типов:

• Гены слияния вызывают:

  • Репрессия транскрипционной активности генов, участвующих в дифференцировке гемопоэтических клеток (AML1-ETO, PML-RARA…)
  • Нарушение регуляции пути передачи сигнала (например, химерный белок BCR-ABL с конститутивной тирозинкиназной активностью)
  • Изменение состояния конденсации хроматина, приводящее к изменениям транскрипции (перестройки генов MLL в 11q23, MOZ en 8p11…)
• Нарушение регуляции экспрессии генов: хромосомные перестройки иногда могут вызывать нарушение регуляции соседних генов до точки разрыва. Например, inv(3)(q21q26) или t(3;3)(q21;q26) индуцируют сверхэкспрессию транскрипционного фактора EVI-1.
• Потеря функции из-за делеции переменного размера в геномных областях, содержащих гены, играющие роль в дифференцировке, апоптозе или пролиферации клеток (например, IKZF1, PAX5…)

В дополнение к кариотипу, который позволяет иметь глобальное представление о геноме; FISH, целенаправленный метод, используется для выявления невидимых аномалий кариотипа (криптические аномалии) или времени нарушения кариотипа. Однако традиционные и молекулярные цитогенетические методы не выявляют каких-либо аномалий (например, разные партнеры, участвующие в формировании генов слияния, в частности, для перестройки генов MLL, мутаций), отсюда наш интерес к секвенированию следующего поколения. RNA-seq) имеет то преимущество, что позволяет идентифицировать различные типы мутаций в одном тесте, за исключением эпигенетических мутаций. Важность секвенирования РНК, а не геномной ДНК, заключается, с одной стороны, в очень значительном уменьшении объема анализируемых последовательностей, поскольку транскрибированные гены мРНК составляют около 5% размера генома, а во-вторых, в лучшей идентификации химерных генов. RNA-seq используется в качестве инструмента исследования гематологических злокачественных новообразований. Целью этого проекта является использование инновационных технологий для разработки нового диагностического и прогностического инструмента при гематологических злокачественных новообразованиях. Будет проверено 50 острых лейкозов, и результаты будут проанализированы по трем критериям:

• Количество, качество и актуальность информации, предоставляемой для диагностики, мониторинга и терапевтического лечения по сравнению с традиционной стратегией
• Период, необходимый для получения результатов, и методы для сокращения времени анализа, чтобы результаты можно было интегрировать в терапевтические решения.
• Экономическая оценка, которая позволит рассчитать стоимость этого варианта диагностики и оценить соотношение затрат и результатов. В будущем будут реализованы другие инновационные подходы (исследование дисбалансов геномных аномалий с помощью массива CGH, анализ транскриптома с помощью микрочипа и исследование метилома). ) выявить «молекулярную сигнатуру» каждого лейкоза и набор информативных аномалий для диагностики, прогноза и лечения заболевания и наблюдения за резидуальной болезнью.