最佳基因组作图提供了高分辨率方法可以更好地观察然后靶向致癌基因变异
研究人员报告说，这项技术能够以前所未有的高分辨率寻找已知致癌基因中的所有结构变异，其性能优于目前用于白血病等常见血癌的标准测试。
它被称为光学基因组图谱或 OGM，这是一种长期研究工具，现在正在进入医疗保健领域。
现在，第一项精确标准化如何将 OGM 用于患有各种血癌的患者的研究表明，它可以复制现有测试发现的内容，更好地了解这些测试识别的变异，并找到其他变异，这些信息应该改善患者的预后。
“这是第一项尝试标准化我们需要使用 OGM 为患者研究血液恶性肿瘤的这些结构变化的方法的研究，”分子病理学家兼病理学系临时主席 Ravindra Kolhe 医学博士说。奥古斯塔大学佐治亚医学院。
“最重要的是，通过使用这样的技术，我们将能够做出更好、更具体的诊断，更好地对癌症进行分类，根据该分类给出更好的预后，并做出更好的治疗选择，”通讯作者 Kolhe 说。该研究发表在《分子诊断学杂志》上。
佐治亚癌症中心基因组学副主任 Kolhe 说，这些发现证明了 OGM 作为诊断血癌或血液系统恶性肿瘤的一线测试的潜力。研究人员说，通常，目前的三种测试中有不止一种是在单个患者身上完成的，而 OGM 可能会消除对多项测试的需要。
OGM 可以直接查看 DNA，正如该技术的名称所暗示的那样，它提供的视角比传统的常用核型分析接近 20,000 倍。寻找染色体异常的核型分析是用于分析血癌的技术之一。其他包括染色体微阵列，它以比核型分析更高的分辨率寻找基因缺失或重复，但远不及 OGM;和荧光原位杂交，或 FISH，它也直接观察 DNA，但比 OGM 小得多，分辨率也低得多。
一个关键问题是这些技术的分辨率相对较低，Kolhe 将其比作用肉眼看天空。
“这就是所谓的全基因组作图，”Kolhe 说。“这看起来是全基因组的结构变异。”
DNA 是构成我们的遗传物质的基本单位，基因是我们 DNA 的片段，而 DNA 携带在我们细胞中的染色体中。患者的症状和通常随后对血液中细胞的观察首先表明存在癌症。但 Kolhe 说，正是这些细胞中基因的这些结构变异是癌症的主要原因，并且可以告诉你具体的癌症类型和阶段。
结构变异可以将基因的正常功能改变为促进癌症的机制，包括基因的复制或缺失以及两个基因在称为易位的过程中交换位置，例如，这可能会使基因更加活跃。基因甚至会“脱落”，这可能会产生问题，例如，如果其中一个基因是天然的肿瘤抑制因子，如 p53 基因。
Kolhe 指出，多年来他在研究核型分析等低分辨率技术的发现时感到沮丧，这些技术阻止了对特定结构变异的识别。
例如，使用当今的标准技术，病理学家有一个称为“核型正常的白血病”的类别，这是一个真正的矛盾，他说，因为显然有一种或多种异常导致癌症，但寻找它们的病理学家看不到它们和/或看不清他们。
MCG、埃默里大学病理学系和位于圣地亚哥的 Bionano Genomics Inc. 的 Kolhe 及其同事开发了一种名为 Saphyr 的 OGM 系统，他们决定研究如何标准化 OGM 在分析各种血癌中的使用，并了解其如何研究结果与当前方法相吻合。
他们查看了 59 份血液样本、分离的细胞、淋巴结和骨髓，其中一些样本为了验证目的多次检查。患者患有多种常见的血液癌症，例如慢性淋巴细胞白血病和淋巴瘤，并且有 10 个来自未患癌症的个体的对照样本。对每位患者的样本进行了一项或多项标准测试，包括 10 个通过核型分析归类为正常的白血病样本，45 个归类为简单病例，这意味着发现的结构变异少于四个，14 个样本复杂，有四个或更多变异.
作为 OGM 发现的例子，它确认了传统方法发现的 164 个变体中的两个变体。但在核型分析归类为正常的 10 个白血病样本中，OGM 检测到 40% 的结构变异。通过 FISH 和核型分析被归类为简单的样本中有 7 个被发现有四个或更多的畸变，这将把癌症归类为复杂癌症。仅根据 FISH 测试归类为简单的七个样本中有五个显示出四个或更多 OGM 异常，并且 OGM 能够进一步描述这两个组中的一些个体变异。例如，在慢性淋巴细胞白血病中，OGM 能够区分与癌症相关的常见缺失的微小变化，从而使预后从好变为差。它还能够检测到 106 种新的基因融合。基因，根据国家癌症研究所的说法，这可能会导致某些癌症类型的发展。目前的技术，如 FISH，并不擅长识别新的基因融合。
Kolhe 指出，使用 OGM 应该至少会导致大约 20% 的患者的恶性肿瘤分类发生变化，比如从低风险到轻度风险，这会在治疗选择上产生差异。他指出，需要这些更精细的诊断才能充分利用当今数量空前的靶向治疗方案。
“我们的首要目标是用这种技术确认这些异常情况，”Kolhe 说。“最重要的是，我们展示了光学基因组作图增加了关于该患者的大量临床相关信息。”
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