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# Biologia# Genómica

Avanços no Diagnóstico da Leucemia Pediátrica

Um novo método de sequenciamento melhora o diagnóstico de B-ALL e AML em crianças.

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A leucemia linfoblástica aguda (B-ALL) é o tipo mais comum de câncer em crianças. Também pode aparecer em adultos, mas é mais frequente em indivíduos mais jovens. B-ALL e Leucemia Mieloide Aguda (AML) compartilham algumas características genéticas, embora AML seja menos comum em crianças, representando cerca de 15-20% dos casos de leucemia aguda pediátrica. Ambos os tipos de leucemia têm alterações genéticas específicas que podem ser identificadas por meio de técnicas avançadas de teste.

Desafios de Diagnóstico Atuais

Diagnosticar B-ALL e AML envolve uma série de testes complexos e caros. Os métodos usados para classificar esses tipos de leucemia incluem análise de cariótipo, hibridização in situ por fluorescência (FISH), reação em cadeia da polimerase (PCR) e várias formas de Sequenciamento genômico. Esses processos podem variar bastante entre diferentes instituições de saúde, gerando desafios, especialmente em áreas com recursos médicos limitados. O acesso inadequado a ferramentas de diagnóstico dificulta a realização de Diagnósticos precisos nessas regiões.

Soluções Propostas

Uma solução potencial para melhorar o diagnóstico de B-ALL e AML é usar um único ensaio para teste genético. Isso poderia simplificar o processo de diagnóstico, reduzir custos e fornecer informações genéticas mais abrangentes. O sequenciamento de leitura curta foi estabelecido como um método para identificar alterações genéticas em B-ALL e AML. Também existe uma técnica mais nova chamada sequenciamento de leitura longa, que oferece vantagens como resultados mais rápidos, custos mais baixos e uma melhor detecção de mudanças estruturais no DNA.

Amostragem Adaptativa

Uma técnica chamada amostragem adaptativa aprimora ainda mais o sequenciamento de leitura longa. Esse método permite que os cientistas se concentrem em certos alvos genéticos que são importantes para entender a leucemia, enquanto ainda cobrem todo o genoma. Ao ajustar o processo de sequenciamento, os pesquisadores podem aumentar a profundidade dos dados de sequenciamento relacionados a genes específicos e encontrar mudanças cromossômicas maiores de forma eficaz.

Estudo de Viabilidade

Pesquisadores testaram o uso de sequenciamento de leitura longa baseado em nanoporo para classificar B-ALL e AML pediátrica. Isso envolveu tanto a reanálise de amostras testadas anteriormente quanto a análise de novas amostras de hospitais. O estudo utilizou um novo pipeline de bioinformática para identificar várias anomalias genéticas, como alterações no número de cromossomos, grandes variações estruturais e pequenas mudanças em genes.

O DNA foi extraído de amostras de sangue, e o processo de sequenciamento foi realizado em 54 espécimes de leucemia aguda. As amostras foram obtidas de instituições respeitáveis, garantindo padrões éticos. O diagnóstico inicial em um dos hospitais foi baseado em métodos tradicionais, enquanto o novo sequenciamento por nanoporo visava fornecer uma classificação mais rápida e eficiente.

Processo Passo a Passo

O DNA das amostras foi processado e sequenciado. Os pesquisadores usaram técnicas para garantir que o DNA estivesse intacto e adequado para sequenciamento. As etapas incluíram a extração de DNA, preparação para sequenciamento e, em seguida, a execução do processo de sequenciamento. Durante o sequenciamento, a tecnologia se concentrou em regiões genéticas específicas relevantes para a leucemia, enquanto ainda era capaz de avaliar todo o genoma.

Gerando Resultados

Os resultados mostraram que o novo método de sequenciamento poderia identificar com precisão as importantes alterações genéticas nas amostras de leucemia. Isso incluiu informações detalhadas sobre números de cromossomos e fusões genéticas, que são críticas para entender os tipos específicos de leucemia e para tomar decisões sobre o tratamento.

Análise de Custos

Para avaliar a viabilidade dessa nova abordagem de sequenciamento, os pesquisadores analisaram os custos envolvidos. A análise mostrou que usar o sequenciamento por nanoporo poderia ser significativamente mais barato em comparação com métodos tradicionais, especialmente ao processar várias amostras ao mesmo tempo. Os custos dos materiais variaram dependendo de quantas amostras foram processadas simultaneamente, demonstrando o potencial de economia em ambientes de laboratório.

Implicações Clínicas

Com a capacidade de classificar rapidamente características genéticas chave em B-ALL e AML, esse novo método poderia melhorar como a leucemia pediátrica é diagnosticada e tratada. Tem o potencial de simplificar fluxos de trabalho em ambientes clínicos e poderia beneficiar especialmente regiões que carecem de recursos de diagnóstico avançados.

Embora atualmente alguns casos de leucemia apresentem desafios devido a baixos níveis de certas células, mais ajustes no processo de teste poderiam melhorar as taxas de detecção. A nova técnica ajuda a identificar não apenas variações genéticas comuns, mas também pequenas mudanças que poderiam influenciar decisões de tratamento.

Conclusão

Em resumo, usar sequenciamento de leitura longa baseado em nanoporo para diagnosticar B-ALL e AML mostra grande potencial. Este método oferece uma maneira mais direta e econômica de fornecer informações genéticas cruciais que podem melhorar os resultados dos pacientes. O aprimoramento contínuo do processo pode levar à adoção em larga escala, especialmente em áreas com acesso limitado a métodos tradicionais de teste, melhorando, em última análise, o cuidado ao paciente com leucemia.

Fonte original

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

Resumo: 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.

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

Última atualização: 2024-10-13 00:00:00

Idioma: English

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

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

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

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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