St. Jude'o vaikų tyrimų ligoninės mokslininkai sukūrė grupę, kuri gali nustatyti diagnozę daugiau nei 90 % vaikų, sergančių vėžiu, nustatant 0,15 % žmogaus genomo seką. Skydelis yra ekonomiškas būdas ištirti ir klasifikuoti vaikystės piktybinius navikus ir padėti pacientui gydyti.
Grupės rezultatai ir patvirtinimas buvo paskelbti šią savaitę Klinikiniai vėžio tyrimai.
Vaiko vėžio mutacijų radimas naudojant galingą sekos nustatymo technologiją gali duoti geresnių rezultatų. Gydytojai naudoja šias žinias, kad pritaikytų tikslinį gydymą pagal konkrečias vėžį sukeliančias mutacijas, turinčias įtakos kiekvienam pacientui. Tačiau dabartiniam aukščiausios klasės viso genomo sekos nustatymui reikalinga fizinė ir skaičiavimo infrastruktūra, kurios trūksta daugumai institucijų.
Siekdama išspręsti šią kliūtį, Sent Džudo komanda sukūrė SJPedPanel, skirtą mažesniam genų pogrupiui, daugiausia dėmesio skiriant tiems, kurie gerai žinomi sergant vaikų vėžiu, o ne nagrinėti visą genomą.
„Klinikinę genomiką atlikome jau keletą metų ir vienas iš iššūkių yra diagnozuoti kiekvieną naviką, ypač tuos, kurių tiriamame mėginyje yra mažas vėžio ląstelių procentas“, – sakė vienas iš autorių Xiaotu Ma, Ph.D., St. Jude'o Kompiuterinės biologijos katedra. „Taigi, mes sukūrėme SJPedPanel kaip santrauką, kad sutelktume didžiąją dalį genetinių žinių, kurias įgijome per pastarąjį dešimtmetį, į vieną mažesnį testą, kuris gali būti naudojamas kliniškai.”
Įrodymas yra skydelyje
Grupė nuo pat pradžių sukūrė naują skydelį vaikų vėžio mėginiams, o kitos genetinės plokštės buvo skirtos suaugusiųjų vėžiui ir vėliau pritaikytos vaikams. Mokslininkai taip pat turėjo praktinių įžvalgų apie tam tikrų mutacijų aptikimo realijas, leidžiančias jiems pasirinkti informatyviausius genus. Šie skirtumai lėmė didžiulius rezultatus, palyginti su esamomis vėžio genų grupėmis.
„Mes palyginome šią plokštę su šešiomis kitomis komerciškai prieinamomis plokštėmis”, – sakė Ma. „SJPedPanel užtikrina didžiausią vaikų vėžio sukėlėjų genų aprėptį ir užtikrina beveik 90 %, kai kiti yra arčiau 60 %.
Šis geresnis našumas buvo atsiduotų pastangų rezultatas. „Atlikome kartotinį kruopštaus skydelio dizaino optimizavimą, remdamiesi mūsų žiniomis apie vaikų vėžio genetiką“, – sakė vienas iš autorių John Easton, Ph.D., Sent Džudo skaičiavimo biologijos genomikos laboratorijos direktorius, anksčiau dirbęs šios grupės vadovu. Vaikų vėžio genomo projekto patvirtinimo laboratorija. „Ir mes tęsėme tą kartotinį procesą su plokščių gamintoju, kad užtikrintume jo galimybes.”
Be to, kad St. Jude grupė veikia geriau nei pritaikydama suaugusiems skirtus vėžio genų skydelius, tam tikromis aplinkybėmis ji taip pat gali pranokti aukso standarto viso genomo sekos nustatymą. Viso genomo sekos nustatymas apklausia visą žmogaus genomą, todėl jį sunku naudoti nustatant mažo ląstelių skaičiaus vėžį dėl būtino didelio mėginių ėmimo.
„Yra tam tikrų situacijų, pvz., mažo naviko grynumo mėginių ar net tyrimų po kaulų čiulpų transplantacijos, kai mūsų dabartinis klinikinis viso genomo sekos nustatymo metodas neveikia“, – sakė bendraautorius Jeffery Klco, MD, Ph.D. Sent Judo patologijos skyrius. „Tai užpildo svarbią klinikinę spragą mūsų pacientams.”
Dėmesys vaikų vėžio genetikai
Viena iš priežasčių, kodėl skydelis padarė tokį tiesioginį poveikį, yra jos unikalus pobūdis ir kilmė. Sent Džudas buvo viena iš ligoninių, pradėjusių įgyvendinti Vaikų vėžio genomo projektą, kurio metu buvo suskirstyti šimtai pacientų, siekiant pateikti kuo išsamesnę vaikų vėžio genominio kraštovaizdžio apžvalgą. Ankstesni tyrimai buvo skirti tik suaugusiųjų vėžiui, kuris genetiškai skiriasi nuo vaikų piktybinių navikų.
„Mes perėmėme visas žinias, įgytas iš Vaikų vėžio genomo projekto ir kitos sekos nustatymo veiklos tyrimų erdvėje, ir panaudojome šias žinias kurdami šią grupę, kuri dabar yra kliniškai įgyvendinta ir buvo atlikta daugiau nei 600 mūsų klinikinių mėginių. laboratorijoje“, – sakė Klco.
Šis vaikystės vėžio genetikos patirties palikimas ir toliau bus grindžiamas įtraukiant naujesnes išvadas į grupę. Pavyzdžiui, įskaitant UBTF geną, kurį Klco grupė atrado 2022 m. „Klinikai gali jaustis patogiai, žinodami, kad klinikinė seka, kurią teikiame jų pacientams, yra pagrįsta labai naujausiais tyrimų rezultatais”, – sakė Klco.
Dalijimasis sėkme gelbėjant vaikus
Grupės sėkmė gali turėti realių pasekmių pacientams visame pasaulyje. Teisingai diagnozavus ir anksti diagnozavus vaikų vėžį, gali būti lengviau gydyti ir pasiekti geresnių rezultatų. Tačiau viso genomo sekos nustatymas reikalauja brangios fizinės ir skaitmeninės infrastruktūros. Grupė suteiks institucijoms, neturinčioms šių išteklių, didesnę galimybę nustatyti tuos vėžio atvejus.
„Klinikinei ar tyrimų laboratorijai tokias plokštes lengviau įdiegti į vamzdynus nei viso genomo sekos nustatymą“, – sakė Eastonas. „Ne kiekviena vieta turi sekos nustatymo ir analizės galimybių, kad būtų galima susidoroti su visu genomu. Mes suteikėme šiai sričiai jautresnį ir praktiškesnį testą.”
Nors skydelis bus parduodamas, St. Jude grupė taip pat ketina laisvai dalytis žiniomis apie savo makiažą, kad padėtų kuo daugiau vaikų.
„Dabar, kai turime šią grupę, mokslininkai visame pasaulyje galės ja naudotis“, – sakė Ma. „Skyrelis yra mažas. Taigi sąnaudos, tiek sekos sudarymo, tiek analizės sąnaudos, bus minimalios ir tikėtina, kad jas bus galima naudoti besivystančiose šalyse ir nepakankamai aptarnaujamuose regionuose.”
„Mes būtume sužavėti, jei vis daugiau centrų naudotų šią grupę vaikų vėžio sekai nustatyti”, – sakė Klco, „nes manome, kad tai pagerins pacientų priežiūrą ir rezultatus”.