アダプティブシーケンシングによる小児がんの迅速かつ包括的な遺伝子診断を目指して

単一の検査が、有害な治療や不必要な可能性のある治療を回避しながら、小児がんの診断、特徴付け、治療指導に同時に貢献できたらどうなるでしょうか?

これは、CHU Sainte-Justine の血液学者兼臨床医兼研究者であり、モントリオール大学小児科の教授である Vincent-Philippe Lavalée 博士の科学的リーダーシップの下、統合ゲノミクスのためのメタプラットフォーム (MPGI) が挑んだ大胆な挑戦です。研究チームは、速度、精度、アクセスしやすさを兼ね備えた全ゲノム配列決定への新しいアプローチを導入しています。

オックスフォード ナノポア テクノロジーとアダプティブ サンプリングを使用することで、チームは現在、幅広い遺伝的およびエピジェネティックな異常を 24 時間以内 (一部の場合は 1 時間未満) で検出できるようになりました。このプラットフォームは、適切な治療を開始するために一刻を争う状況において、迅速な臨床意思決定への道を開きます。

小児腫瘍学における診断の課題: 長くて費用のかかる検査

小児がんは白血病でも、 固形腫瘍、多くの場合、突然変異、遺伝子融合、さらには複雑な遺伝子変化によって引き起こされます。 エピジェネティックな修飾 メチル化など、特定の遺伝子を不活性化する可能性があります。現在、診断は一連の個別の検査に依存しており、これらの検査には時間がかかり、費用がかかり、血液、骨髄、腫瘍組織などの大量の生体物質が必要ですが、小児では採取が困難で限られています。

科学チームは、適応サンプリングによる全ゲノム配列決定という革新的なソリューションを提案します。従来の方法とは異なり、このアプローチは患者の細胞内に存在するネイティブ DNA を修飾や増幅せずに直接読み取り、がん分析に最も関連する領域をリアルタイムでターゲットにします。

単一の生体サンプルを使用すると、ゲノムの包括的なビューを維持しながら、機械は対象領域を認識して優先的に配列決定することを「学習」します。その結果、従来の検査では見逃されていたものも含め、臨床的に関連するすべての異常が同時に検出されます。

染色体異常は1時間以内に検出される

ラヴァレ博士のプロジェクトは、小児プレシジョン ヘルスの Azrieli プラットフォームを利用して、ゲノム革新に特化した技術環境である MPGI 内で開発されました。この研究により、5 日以内に調査された 31 個のサンプルの完全な分析が可能になりました。その結果は印象的で、臨床的に同定された遺伝子融合の 95% と変異の 94% が検出に成功しました。

「このアプローチは大きな柔軟性を提供します。研究室のプロトコルを変更する必要がなく、目的の新しい遺伝子を認識するようにマシンをトレーニングするだけです」と Lavalée 博士は説明します。

このアプローチの主な利点の 1 つは、シーケンスのさまざまな段階で実用的な結果を生成できることです。最初の 1 時間以内に、大きな染色体変化やメチル化プロファイルなどのいくつかの異常がすでに検出されています。それから、 遺伝子融合 クローン変異が特定可能になり、より迅速でより効果的な治療指導が可能になる可能性があります。この進歩的なダイナミクスは、臨床チームに貴重な柔軟性を提供し、リアルタイムで決定を適応させることができます。

のために開発されましたが、 小児腫瘍学、この方法は、希少疾患や成人がんなどの他の分野に応用可能です。さまざまな種類のサンプル（血液、 骨髄、生検）。

「次のステップでこれらの結果が確認されれば、この方法は数年のうちに臨床現場に導入され、小児腫瘍学やその他の分野における診断業務を大きく変える可能性がある」とラヴァレ博士は結論付けた。