Точная диагностика при редких генетических заболеваниях и опухолях - долгое чтение секвенирование (PREDICT-LRS)

Недавно введенное последовательность длительного чтения (LRS), также называемая секвенированием третьего поколения, представляет собой революционную технологию с способностью посылать длинные молекулы нуклеиновых кислот (дольше 10 КБ). Доступ к более длительным точным последовательностям имеет улучшенную сопоставление и преодолел технические ограничения NGS. Применение LRS к диагностическим условиям может оказать влияние на частоту обнаружения и диагностическую урожайность, что приведет к лучшему пониманию этиологии, прогноза и риска рецидивов RGD, а также к целевому лечению. Одним из основных преимуществ LRS является обнаружение сбалансированных и несбалансированных структурных вариантов (SVS), включая сложные перестройки, с высокой чувствительностью и точностью, посредством надежного выравнивания и точного определения точки останова. В различных исследованиях также сообщалось о своей полезности в идентификации пропущенных вариантов кодирования в областях затрудненной последовательности. Более того, этот метод дает доступ к информации о изменениях метилирования и фазировании гаплотипа в одном эксперименте.

Среди основных проблем современной генетики выявлены 4 подгруппы пациентов, которые выиграют от применения LRS для лучшей характеристики генетических диагнозов и механизмов заболевания.

• Первая подгруппа пациентов - это пациенты с SV, имеющим неизвестное значение или механизм неопределенного заболевания. Наиболее диагностически исследуемые SVS, в основном у людей с NDD, являются вариантами числа копий (CNV), то есть делециями и дупликациями, а генетический тест первого уровня для их идентификации-сравнительная гибридизация генома на основе массива (ACGH). Этот анализ имеет диагностический выход примерно 10-20%, на который негативно влияют некоторые технические ограничения: плохая чувствительность к мозаичным CNV или вариантам, расположенным в геномных областях, которые трудно проанализировать (богатые GC или повторное), субоптимальное разрешение для точки останова CNV. и неспособность отобразить дубликации. В частности, клиническая интерпретация дупликаций является сложной задачей из -за неспособности ACGH обнаружить, возникают ли они в тандеме или дублируются и вставлены в других местах генома, что, возможно, нарушает гены, участвующие в дублировании, или изменяя их регуляцию. LRS может преодолеть эти ограничения, имея значительно большую чувствительность к обнаружению SV, включая CNV, и вариантов в пределах повторных областей, также обеспечивая картирование дупликаций и точное хлебление брекпоинтов.
• Другие сложные перестройки могут быть изучены с помощью LRS (т.е. Кольцевые хромосомы, изохромосома, хромосомные транслокации, соматический SV, обнаруженный в опухолях и т. Д.), Чтобы лучше понять молекулярные механизмы патогенности. В этих случаях необходимо для понимания молекулярного дефекта, ответственного за заболевание, точное определение точек останова, генов, участвующих в перестановке, состояния метилирования и обнаружения как сбалансированных, так и несбалансированных SV. Лучшее определение сложных SV вместе с точным описанием фенотипа позволит определить корреляцию генотипа-фенотипа.
• Третья подгруппа пациентов, имеющих право на исследование, - это пациенты с идентифицированным моноаллельным изменением в генах аутосомно -рецессивного (AR). Для этой цели являются отобранными пациентами с RGD, в котором уже проведено обширный генетический анализ, то есть целое секвенирование экзома (WES), что привело к идентификации моноаллельной мутации в геном, связанном с состоянием AR, которое совместимо с пациентом фенотип. Цель состоит в том, чтобы провести целенаправленный анализ специфического гена, чтобы найти вторую мутацию, которая не была обнаружена при предыдущем анализе (т.е. Интронные варианты, SVS, варианты в сложных областях геномных областей).
• Наконец, пациенты с фенотипом, который сильно наводит на мысль для генетического состояния, при котором несколько анализов, включая WES, получили отрицательные результаты, могут извлечь выгоду из LRS. В этом контексте цель состоит в том, чтобы применить целый подход LRS Genome для выявления пропущенных вариантов кодирования в областях затрудненной последовательности, вариантов в некодирующих областях или SV.