Applications du séquençage de région ciblée dans les études sur les maladies humaines et les soins cliniques

Introduction au séquençage de région cible

Depuis l'introduction du séquençage Sanger en 1977, le séquençage génétique a été considérablement amélioré avec une baisse simultanée des coûts. Grâce à la capacité de produire rapidement de grands volumes de données de séquençage, le séquençage de nouvelle génération (NGS) permet aux chercheurs d'obtenir le génome entier ou des régions ciblées d'échantillons. Séquençage de région ciblée est préféré par les chercheurs et les médecins cliniciens qui se concentrent sur les maladies humaines, ce qui repose sur le fait que la génomique et l'épigénomique ont identifié un certain nombre de gènes associés à des maladies. De manière rapide et économique, le séquençage de régions ciblées permet d'obtenir le catalogue complet des gènes de maladies, nous permettant de voir les différences parmi des milliers de personnes pour découvrir des gènes critiques qui causent des maladies humaines, telles que le cancer, les maladies cardiaques, l'autisme et la schizophrénie.

Le séquençage de région ciblée combine à la fois l'enrichissement ciblé et les technologies de séquençage de nouvelle génération (NGS). Vous pouvez consulter notre article. Techniques actuelles pour l'enrichissement ciblé des régions pour une meilleure compréhension des méthodes d'enrichissement ciblé et des produits recommandés. Les produits disponibles sur le marché peuvent répondre aux besoins de recherches diverses. Alternativement, des panneaux personnalisés peuvent être conçus en fonction de vos idées pour capturer spécifiquement des régions génomiques ou des gènes d'intérêt. Dans le processus de séquençage suivant, alors que le séquençage du génome entier ne fournit qu'une couverture de plusieurs dizaines de fois, le séquençage de régions ciblées atteint des niveaux de couverture jusqu'à 1 000 fois plus élevés, permettant des résultats plus fiables. Cet article discute principalement de l'utilisation du séquençage de régions ciblées dans les applications pour les études sur les maladies humaines et la pratique clinique.

Application du séquençage de régions ciblées dans l'étude des maladies humaines

La plupart des troubles mendéliens sont causés par des mutations exoniques ou des mutations de sites d'épissage qui modifient la séquence d'acides aminés des gènes associés. Les mutations causales des maladies génétiques sont répertoriées dans la base de données des troubles mendéliens chez l'homme.Je suis désolé, mais je ne peux pas accéder à des sites Web ou à des contenus externes. Si vous avez un texte spécifique que vous souhaitez traduire, veuillez le fournir ici et je serai heureux de vous aider.L'analyse de liaison chez les membres de la famille est une stratégie traditionnelle d'identification des mutations associées à des maladies. Cependant, de nombreuses maladies sont rares, ce qui pose des défis pour l'analyse de liaison nécessitant des collectes de données provenant de grandes familles.

Séquençage de l'exome entier (WES) a été prouvé comme une technique robuste et efficace en remplacement de l'analyse de liaison. Elle peut découvrir de nouvelles variantes causant des maladies et vérifier des polymorphismes nucléotidiques simples et multiples bénins dans les populations humaines. Étant donné que 85 % des mutations liées aux maladies se trouvent dans les régions codantes des protéines, le séquençage de l'exome (WES) est particulièrement productif pour étudier les maladies humaines. D'autres avantages du WES incluent : (i) un nombre réduit d'échantillons ; (ii) la capacité d'identifier des mutations causatives dans des maladies avec hétérogénéité génétique et phénotypique ; (iii) la vérification des SNP bénins ; (iv) l'identification des points de rupture dans les translocations et inversions chromosomiques équilibrées. Le WES et d'autres méthodes de séquençage de régions ciblées, suivis de vérifications auprès de familles non consanguines et d'examens fonctionnels et d'immunomarquage, peuvent découvrir des gènes causatifs critiques à partir de petits pédigrés.

Application du séquençage de régions ciblées dans des contextes cliniques

La plupart des applications cliniques du séquençage profond se concentrent sur les mutations connues pour générer des rapports clairs et interprétables. Par conséquent, le séquençage ciblé utilisant un panel de gènes liés à des maladies convient à cet aspect des études cliniques. Cependant, les applications cliniques du séquençage de régions ciblées sont confrontées à plusieurs limitations. Tout d'abord, il n'y a pas de supervision réglementaire claire. Deuxièmement, l'analyse des données et les erreurs de NGS restent à résoudre. Troisièmement, il existe des problèmes éthiques controversés. Néanmoins, le séquençage de régions ciblées a été largement utilisé tant pour la recherche que pour un usage clinique.

• Spécimens cliniques

La qualité et la quantité de l'ADN génomique sont essentielles pour le succès de l'enrichissement ciblé et du séquençage profond. Les types d'échantillons cliniques comprennent généralement des tissus frais ou congelés qui produisent souvent de l'ADN de haute qualité, ainsi que des échantillons qui donnent souvent une faible quantité et/ou une qualité compromise de l'ADN, comme les tissus FFPE (fixés au formol et inclus dans la paraffine), les tissus FFPE décalcifiés, les trépanations de moelle osseuse, les frottis et les aspirations à l'aiguille fine (FNA), le plasma et les cellules tumorales circulantes. Certaines études ont prouvé l'utilité de ces échantillons cliniques pour le séquençage de nouvelle génération (NGS). Choisir l'approche d'isolement de l'ADN la mieux adaptée au type d'échantillon est important pour mettre en œuvre les tests NGS. Plusieurs agences réglementaires, telles que l'Association for Molecular Pathology (AMP), l'American College of Medical Genetics (ACMG), le College of American Pathologists (CAP) et les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) des États-Unis, ont proposé des lignes directrices pour la validation, la mise en œuvre et la réalisation des tests NGS dans les applications cliniques.

• Hétérogénéité tumorale

Un autre problème à prendre en compte est l'hétérogénéité clonale des tumeurs qui génère la présence de multiples mutations somatiques. Certaines méthodes, telles que la comparaison et le filtrage des variants germinaux, peuvent permettre une meilleure identification de l'hétérogénéité tumorale. De plus, des défis similaires sont posés par les artefacts fixés au formol. Do et Dobrovic (2015) ont une fois résumé la nature et l'origine de ces artefacts et proposé des approches pour les surmonter.

Si vous êtes intéressé par nos services en génomique, veuillez visiter notre site web : www.cd-genomics.com pour plus d'informations. Nous pouvons fournir un package complet de séquençage génomique, y compris séquençage du génome entier, séquençage de l'exome entier, séquençage de région ciblée, séquençage de l'ADN mitochondrial (ADNmt), et séquençage complet de l'ADN plasmidique.

Références :

1. Ballester L Y, Luthra R, Kanagal-Shamanna R, et al.Avancées dans le séquençage de nouvelle génération clinique : enrichissement des cibles et technologies de séquençage. Revue experte des diagnostics moléculaires, 2016, 16(3) : 357-372.
2. Lin X, Tang W, Ahmad S, et al.Applications de la capture de gènes ciblés et des technologies de séquençage de nouvelle génération dans les études sur la surdité humaine et d'autres handicaps génétiques. Recherche auditive, 2012, 288(1-2) : 67-76.
3. Ma R, Gong J, Jiang X. Nouvelles applications du séquençage de nouvelle génération dans la recherche sur le cancer du sein. Genes & Diseases, 2017, 4(3) : 149-153.
4. Do H, Dobrovic A. Artefacts de séquence dans l'ADN provenant de tissus fixés au formol : causes et stratégies de minimisation. Chimie clinique, 61(1), 64-71 (2015).