Identifikacija specifičnih genskih fuzija je kritična za uspešno ciljano lečenje pedijatrijskih pacijenata sa rakom. Istraživači iz Dečje bolnice u Los Anđelesu razvili su novi test koji automatski integriše podatke iz višestrukih alata za identifikaciju fuzije (poziva) i efikasno i precizno identifikuje klinički relevantne fuzije gena u pedijatrijskim tumorima.
Njihovi rezultati su objavljeni u The Journal of Molecular Diagnostics.
Fuzije gena su važna klasa pokretačkih promena kod raka koje se javljaju kada se delovi dva različita gena spoje. Brojne fuzije gena su identifikovane kod različitih vrsta raka, posebno kod malignih karcinoma dece. Na primer, PAKS3-FOKSO1 fuzioni gen se nalazi u alveolarnom rabdomiosarkomu, ali ne i u embrionalnom rabdomiosarkomu.
Ciljano testiranje fuzije gena od interesa na nivou DNK ili RNK je trenutno u kliničkoj upotrebi jer ima dijagnostički, prognostički i terapeutski značaj.
Glavni istraživač Jonathan Bucklei, MD, Centar za personalizovanu medicinu, Odeljenje za patologiju i laboratorijsku medicinu, Dečja bolnica Los Anđeles; i Keck School of Medicine USC, objašnjava: „Tačna identifikacija fuzije gena kod pedijatrijskih tumora je kritična za postavljanje dijagnoze i određivanje optimalnog tretmana.“
„Nažalost, vodeći softverski paketi za pozivanje fuzija, zasnovani na genomskoj analizi tumorskog tkiva, daju mnoge lažne pozitivne rezultate i/ili fuzije koje nemaju klinički značaj, a suštinski se razlikuju po skupovima naziva fuzija. Stoga postoji ubedljiva potreba za alat koji pomaže kliničkom molekularnom genetičaru da filtrira i odredi prioritete fuzionih poziva kako bi se maksimizirala efikasnost i tačnost.“
Dr Bakli i njegovi koistraživači razvili su, testirali i potvrdili novi test RNK sekvenciranja (RNAsek) zasnovan na hvatanju egzoma. Oni su koristili komplet za hvatanje Tvist Bioscience Comprehensive Ekome sa RNK iz svežih, smrznutih ili formalinom fiksiranih uzoraka pacijenata sa pedijatrijskim hematološkim malignitetima i solidnim tumorima i test detekcije fuzije gena koji koristi četiri pozivaoca fuzije (Arriba, FusionCatcher, STAR-Fusion, i Dragen).
Nova bioinformatička platforma detektuje fuzije, daje im prioritet i prilagođava procese nizvodno za konsenzusnu fuziju sa visokom tačnošću i efikasnošću.
Dok su četiri softverska paketa za pozivanje fuzije u širokoj upotrebi, njihovi rezultati obično uključuju veliki broj lažno pozitivnih poziva i/ili identifikaciju fuzije bez kliničke vrednosti. Ovo predstavlja značajan izazov u kliničkom izveštavanju, kako u pogledu efikasnosti tako i tačnosti.
Istraživači su u početku bili iznenađeni kada su primetili razlike između skupova fuzija koje su identifikovala četiri pozivaoca s obzirom na identične RNAsek procese podataka, slične pristupe i isti krajnji cilj.
Dr Bakli je primetio: „Bili smo prijatno iznenađeni kada smo utvrdili da je integracija podataka od četiri pozivaoca i primena ad hoc metoda rangiranja zasnovanih i na genomskim podacima i na izvorima referenci (u vezi sa prijavljenim fuzijama i njihovim komponentnim genima), bila veoma efikasan u isticanju ključne kliničke fuzije(e).“
Softver se pokazao veoma efikasnim u preciziranju poznatih klinički relevantnih fuzija, svrstavajući ih na prvo mesto u 47 od 50 (94%) uzoraka. Da bi istakli korisnost novog testa i pokazali važnost genomske i neciljane metode za detekciju fuzije kod pedijatrijskog raka, istraživači predstavljaju nalaze iz tri dijagnostički izazovna slučaja.
Postojeći OncoKids DNK i RNK test sekvenciranja sledeće generacije (NGS) koji je korišćen u centru nije identifikovao fuzije gena pokretača kod ovih pacijenata. Međutim, nova metoda je otkrila fuzije gena povezane sa bolestima koje su potom potvrđene drugim utvrđenim testovima sekvenciranja.
Dr Bakli je primetio: „Puni spektar fuzije gena koji funkcionišu kao pokretači tumorigeneze kod pedijatrijskih tumora je još uvek nepoznat. Jedan gen se može spojiti sa jednim ili čak stotinama partnerskih gena sa istim neto biološkim efektom. Pristup koji obuhvata čitav genom je stoga je neophodno kada očekivane ili uobičajene fuzije gena nisu identifikovane rutinskim metodologijama.“
Viši autor Jaclin A. Biegel, dr, Dečija bolnica Los Anđeles i Keck School of Medicine USC, zaključili su: „Naše studije pokazuju da kombinacija pristupa zasnovanog na hvatanju egzoma za RNAsek i bioinformatičke platforme za pojednostavljenje analize je i robustan i efikasan za preciznu identifikaciju fuzije patogenih gena u uzorcima koštane srži, kao iu svežim, smrznutim i formalinom fiksiranim uzorcima tkiva od pedijatrijskih pacijenata sa rakom.
„Iako smo ovo potvrdili za kliničku upotrebu za tumore u detinjstvu, ovi pristupi se lako mogu proširiti na odrasle pacijente sa hematološkim malignitetima i čvrstim tumorima.“
