Aplicación de NGS en pruebas genéticas clínicas de tumores 1
Las pruebas genéticas NGS en la clínica pueden diseñarse para apuntar a un conjunto seleccionado de genes, un exoma (todos los genes conocidos, aproximadamente el 2% del genoma) o el genoma completo. Pero no importa qué estrategia se elija, el objetivo clínico final es predecir y descubrir la causa raíz (profesionalmente hablando, encontrar variaciones genéticas relacionadas con los fenotipos clínicos y luego guiar a los pacientes sobre qué medicamentos de quimioterapia, medicamentos dirigidos, evaluar el pronóstico, Riesgo de enfermedad, etc.), desviarse de esta dirección tiene poca importancia clínica.
Midiendo aproximadamente 3 mil millones de pares de bases de secuencias de ADN, se cubrirá una gran cantidad de regiones funcionalmente desconocidas como intrones y regiones intergénicas, y se obtendrá una gran cantidad de información sobre mutaciones desconocidas; las mutaciones detectadas son diversas, incluidas SNV, Indels, SV, CNV, reordenamientos genéticos, etc., mejor cobertura y coherencia de la secuenciación, falta de información previa, es difícil determinar si la variante es patógena y la interpretación es muy difícil; costos (a una profundidad de 100 veces, el costo de 3 a 5 veces mayor que el del análisis y almacenamiento de datos de WES requiere más recursos);
Mide la secuencia de ADN de aproximadamente 50 millones de pares de bases, incluidas todas las regiones codificantes, las regiones 5'UTR y 3'UTR (exones codificantes y límites exón-intrón), que representan aproximadamente el 10% del genoma. 2% de los 20.000 genes conocidos por los humanos, incluido al menos el 85% de las variantes patógenas del genoma, solo se detectaron entre el 90 y el 95% de las regiones del exón durante la secuenciación real (la secuenciación de segunda generación también tiene desventajas, no todas pueden); se medirá (consulte la figura a continuación) se producirá un sesgo de GC y una baja eficiencia de captura de la sonda en áreas de GC alta/baja, lo que resultará en una profundidad de secuenciación baja en esta área con una secuenciación de 150X, el costo es de 5 a 10 veces mayor que el del panel; En ocasiones, como WGS, se detectarán algunas variantes de VUS (variantes que son irrelevantes para la enfermedad actual. Si la interpretación es inapropiada, supondrá una carga psicológica para el paciente y, a menudo, requerirá mayores costos para verificar estas variantes irrelevantes).
Diseñar genes que estén estrechamente relacionados con un determinado tipo de enfermedad del paciente (este paso requiere mucho esfuerzo para comprender el fenotipo del paciente y los posibles genes relacionados), sólo requiere probar de miles a millones de bases, incluidas varias Se sabe que hay de uno a cientos de genes relacionados con enfermedades, lo que es más económico; la profundidad de la secuenciación es alta y el costo es bajo; hay pocos genes y anotaciones relativamente completas, lo que hace que la interpretación sea más fácil y la detección más eficiente; "WGS y WES, los paneles no se pueden utilizar para descubrir nuevos genes".
Determinar el gen causante directo de una determinada enfermedad, como la acondroplasia (ACH, OMIM: 100800), el 99% de la cual es causada por la mutación del gen FGFR3 c.1138G>A, la secuenciación de un solo gen puede hacer frente se adapta muy bien a esta situación; este tipo de secuenciación tiene un rendimiento bajo y una alta precisión (a menudo se utiliza como estándar de oro para la verificación de WES y paneles).
No todas las secuencias pueden cubrirse por igual mediante la secuenciación NGS (Tabla 29.2), debido a las limitaciones de esta tecnología, lo que hace que algunas mutaciones sean difíciles de detectar [3].
Existen muchos software de análisis y procesos para la detección de mutaciones. El proceso general es el que se muestra en la figura. Tomando como ejemplo la detección de mutaciones tumorales, existen muchos procesos de análisis para detectar diferentes tipos de mutaciones basados en diferentes estrategias de detección, como procesos para detectar mutaciones de línea germinal o (y) sistémicas (SNV e indel) basadas en WGS, WES y Gene. Sin embargo, las tecnologías de panel [6-9], el proceso de detección de CNV basado en WGS [10] y el proceso de detección de SV basado en WGS [11], no importa qué proceso de análisis se utilice, debe verificarse antes de ser utilizado; utilizado en la práctica clínica [12].
Para las pruebas del gen NGS tumoral, ¡la “interpretación del informe” es la clave! ¡Es la clave para la medicina de precisión! La demanda de pruebas genéticas está aumentando; el proceso y el análisis de las pruebas genéticas son cada vez más complejos; se requiere una interpretación clínica individualizada de los resultados de las pruebas genéticas, especialmente los informes de las pruebas genéticas del panel grande NGS o WES/WGS; La interpretación debe ser fácil de entender para que los expertos no genéticos, como médicos o pacientes, puedan entenderla.
Materiales de referencia: