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Avancer le diagnostic de la leucémie pédiatrique

Une nouvelle méthode de séquençage améliore le diagnostic de la LAL-B et de l'AML chez les enfants.

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La leucémie aiguë lymphoblastique B (B-ALL) est le type de cancer le plus courant chez les enfants. Ça peut aussi arriver chez les adultes, mais c'est plus fréquent chez les plus jeunes. B-ALL et la Leucémie myéloïde aiguë (AML) partagent certaines caractéristiques génétiques, même si AML est moins courante chez les enfants, représentant environ 15-20 % des cas de leucémie aiguë pédiatrique. Les deux types de leucémie ont des Changements génétiques spécifiques qui peuvent être identifiés grâce à des techniques de test avancées.

Défis Diagnostics Actuels

Diagnostiquer B-ALL et AML implique une série de tests complexes et coûteux. Les méthodes utilisées pour classer ces types de leucémie incluent l'analyse du caryotype, l'hybridation in situ par fluorescence (FISH), la réaction en chaîne par polymérase (PCR) et diverses formes de Séquençage génomique. Ces processus peuvent varier considérablement entre différentes installations de santé, ce qui pose des défis, surtout dans les zones avec des ressources médicales limitées. Un accès insuffisant aux outils de diagnostic rend difficile la fourniture de diagnostics précis dans ces régions.

Solutions Proposées

Une solution potentielle pour améliorer le diagnostic de B-ALL et AML est d'utiliser un seul test pour le dépistage génétique. Cela pourrait simplifier le processus de diagnostic, réduire les coûts et offrir des informations génétiques plus complètes. Le séquençage en courte lecture a été établi comme méthode pour identifier les changements génétiques dans B-ALL et AML. Il existe aussi une nouvelle technique appelée séquençage en longue lecture, qui offre des avantages comme des résultats plus rapides, des coûts plus bas et une meilleure détection des changements structurels dans l'ADN.

Échantillonnage Adaptatif

Une technique appelée échantillonnage adaptatif améliore encore le séquençage en longue lecture. Cette méthode permet aux scientifiques de se concentrer sur certains cibles génétiques qui sont importantes pour comprendre la leucémie tout en couvrant tout le génome. En ajustant le processus de séquençage, les chercheurs peuvent augmenter la profondeur des données de séquençage liées à des gènes spécifiques et trouver des changements chromosomiques plus importants efficacement.

Étude de Faisabilité

Les chercheurs ont testé l'utilisation du séquençage en longue lecture basé sur les nanopores pour classer la B-ALL et AML pédiatriques. Cela impliquait de revisiter des échantillons déjà testés et d'analyser de nouveaux échantillons provenant d'hôpitaux. L'étude a utilisé un nouveau pipeline bioinformatique pour identifier diverses anomalies génétiques, comme des changements dans le nombre de chromosomes, de grandes variations structurelles et de petits changements dans les gènes.

L'ADN a été extrait à partir d'échantillons de sang, et le processus de séquençage a été réalisé sur 54 spécimens de leucémie aiguë. Les échantillons provenaient d'institutions réputées, garantissant des normes éthiques. Le diagnostic initial dans un des hôpitaux était basé sur des méthodes traditionnelles, tandis que le nouveau séquençage par nanopore visait à fournir une classification plus rapide et plus efficace.

Processus étape par étape

L'ADN des échantillons a été traité et séquencé. Les chercheurs ont utilisé des techniques pour s'assurer que l'ADN était intact et adapté au séquençage. Les étapes comprenaient l'extraction de l'ADN, sa préparation pour le séquençage, puis l'exécution du processus de séquençage. Pendant le séquençage, la technologie s'est concentrée sur des régions génétiques spécifiques pertinentes pour la leucémie tout en étant capable d'évaluer tout le génome.

Génération des Résultats

Les résultats ont montré que la nouvelle méthode de séquençage pouvait identifier avec précision des changements génétiques importants dans les échantillons de leucémie. Cela incluait des informations détaillées sur le nombre de chromosomes et des fusions de gènes, qui sont critiques pour comprendre les types spécifiques de leucémie et pour prendre des décisions de traitement.

Analyse des Coûts

Pour évaluer la viabilité de cette nouvelle approche de séquençage, les chercheurs ont examiné les coûts impliqués. L'analyse a montré que l'utilisation du séquençage par nanopore pourrait être significativement moins chère comparée aux méthodes traditionnelles, surtout en traitant plusieurs échantillons à la fois. Les coûts des matériaux variaient selon le nombre d'échantillons traités simultanément, montrant le potentiel d'économies dans les laboratoires.

Implications Cliniques

Avec la capacité de classer rapidement des caractéristiques génétiques clés dans B-ALL et AML, cette nouvelle méthode pourrait améliorer la façon dont la leucémie pédiatrique est diagnostiquée et traitée. Elle a le potentiel de rationaliser les processus dans les milieux cliniques et pourrait particulièrement bénéficier aux régions manquant de ressources avancées en diagnostic.

Bien qu'actuellement, certains cas de leucémie posent des défis en raison de faibles niveaux de certaines cellules, d'autres ajustements au processus de test pourraient améliorer les taux de détection. La nouvelle technique aide à identifier non seulement des variations génétiques courantes mais aussi des changements plus petits qui pourraient influencer des décisions de traitement.

Conclusion

En résumé, l'utilisation du séquençage en longue lecture basé sur les nanopores pour diagnostiquer B-ALL et AML montre un grand potentiel. Cette méthode offre un moyen plus simple et rentable de fournir des informations génétiques cruciales qui peuvent améliorer les résultats des patients. Un perfectionnement supplémentaire du processus pourrait mener à une adoption généralisée, surtout dans les zones avec un accès limité aux méthodes de test traditionnelles, améliorant finalement les soins aux patients atteints de leucémie.

Source originale

Titre: Real-time genomic characterization of pediatric acute leukemia using adaptive sampling

Résumé: Effective treatment of pediatric acute leukemia is dependent on accurate genomic classification, typically derived from a combination of multiple time-consuming and costly techniques such as flow cytometry, fluorescence in situ hybridization (FISH), karyotype analysis, targeted PCR, and microarrays (Arber et al., 2016; Iacobucci & Mullighan, 2017; Narayanan & Weinberg, 2020). We investigated the feasibility of a comprehensive single-assay classification approach using long-read sequencing, with real-time genome target enrichment, to classify chromosomal abnormalities and structural variants characteristic of acute leukemia. We performed whole genome sequencing on DNA from diagnostic peripheral blood or bone marrow for 54 pediatric acute leukemia cases with diverse genomic subtypes. We demonstrated the characterization of known, clinically relevant karyotype abnormalities and structural variants concordant with standard-of-care clinical testing. Subtype-defining genomic alterations were identified in all cases following a maximum of forty-eight hours of sequencing. In 18 cases, we performed real-time analysis - concurrent with sequencing - and identified the driving alteration in as little as fifteen minutes (for karyotype) or up to six hours (for complex structural variants). Whole genome nanopore sequencing with adaptive sampling has the potential to provide detailed genomic classification of acute leukemia specimens with reduced cost and turnaround time compared to the current standard of care.

Auteurs: Jeremy R Wang, J. Geyer, K. Opoku, J. Lin, L. Ramkissoon, C. Mullighan, N. Bhakta, T. B. Alexander

Dernière mise à jour: 2024-10-13 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.11.617690

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.11.617690.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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