La piattaforma di sequenziamento dell'RNA a lettura lunga aiuta a diagnosticare malattie rare / Long-Read Sequencing Reveals Genetic Source of Rare Diseases

 La piattaforma di sequenziamento dell'RNA a lettura lunga aiuta a diagnosticare malattie rare / Long-Read Sequencing Reveals Genetic Source of Rare Diseases

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Secondo quanto riportato dai ricercatori, il sequenziamento genetico a lettura lunga ha permesso di rivelare la causa principale di diverse malattie rare, impossibili da individuare con la tecnologia a lettura breve.

I risultati dimostrano il valore clinico del sequenziamento a lettura lunga, che sta diventando sempre più fattibile grazie al miglioramento della tecnologia ed alla diminuzione dei prezzi.

I ricercatori del Radboud University Medical Center hanno utilizzato la piattaforma Revio di PacBio e le letture lunghe HiFi, presentate di recente alla JP Morgan Healthcare Conference, per studiare 100 casi in cui le cause genetiche di malattie rare erano risultate difficili od impossibili da identificare negli studi precedenti.

Questa tecnologia permette di leggere sezioni di 20.000 "lettere" genetiche, rispetto alle poche centinaia possibili con le letture brevi.

Secondo lo studio pubblicato sull'American Journal of Human Genetics, è stato possibile identificare il 93% delle varianti germinali patogene che erano sfuggite all'approccio basato sulla lettura breve.

Tra queste figuravano varianti strutturali complesse ed anomalie nella metilazione del DNA.

Il ricercatore senior Christian Gilissen, PhD, ha dichiarato a Inside Precision Medicine di riscontrare numerosi vantaggi nel sequenziamento a lettura lunga rispetto al sequenziamento a lettura breve, in particolare per la genetica medica che si occupa di malattie rare.

"Credo che la tecnologia di sequenziamento a lettura lunga rappresenti davvero il futuro della genetica medica ed abbia il potenziale per sostituire molte delle altre tecniche che utilizziamo attualmente", ha spiegato.

Delle oltre 7000 malattie rare attualmente conosciute, più del 70% sono di origine genetica.

Molti di questi sono stati identificati utilizzando la tecnologia di sequenziamento a lettura breve, in cui il DNA viene tagliato in piccoli frammenti di circa 300 lettere da analizzare, prima di essere riassemblato fino a mappare l'intero genoma umano, composto da circa tre miliardi di lettere.

Sebbene questo metodo abbia permesso di identificare diverse malattie genetiche, presenta degli svantaggi e non è sempre possibile riposizionare i pezzi nei punti corretti.

Ciò è particolarmente vero per le sequenze di DNA lunghe e ripetitive e anche per le traslocazioni, in cui il materiale genetico è stato eliminato, inserito o riorganizzato.

Ciò significa che spesso è necessario impiegare anche altre tecnologie per migliorarne la precisione, spingendo i ricercatori a valutare altre opzioni.

La tecnologia di sequenziamento a lettura lunga ha identificato immediatamente l'83% delle cause genetiche alla base di queste malattie, tra cui circa il 90% di varianti strutturali, varianti a singolo nucleotide/inserzioni o delezioni in sequenze omologhe ed espansioni di ripetizioni tandem brevi.

Un ulteriore 10% è stato individuato utilizzando la tecnica, ma non identificato automaticamente, ha affermato Gilissen.

Ha dichiarato a Inside Precision Medicine : "Il nostro laboratorio sta lavorando all'implementazione del sequenziamento del genoma intero a lettura lunga per la diagnostica genetica ed inizierà ad offrire questo servizio nel corso dell'anno in corso."

ENGLISH

Long-read genetic sequencing has been able to reveal the root cause of several rare diseases that have been impossible to find using short-read technology, researchers report.

The findings demonstrate the clinical value of long-read sequencing, which is becoming increasingly feasible with improving technology and falling prices.

Researchers at the Radboud University Medical Center used PacBio’s Revio platform and HiFi long reads which was recently presented at the J.P. Morgan Healthcare Conference to investigate 100 cases in which the genetic causes of rare diseases were challenging or impossible to identify in previous studies.

The technology allows sections of 20,000 genetic “letters” to be read compared with just a few hundred possible with short reads.

It was able to identify 93% of the pathogenic germline variants that had been missed using the short-read approach, according to the study published in the American Journal of Human Genetics.

These included complex structural variants and DNA methylation abnormalities.

Senior researcher Christian Gilissen, PhD, told Inside Precision Medicine he saw many advantages with long-read over short-read sequencing, particularly for medical genetics involving rare diseases.

“I think long-read sequencing technology is really [the] future of medical genetics, and this technology has the potential to replace many of the other techniques that we are currently using,” he explained.

Of the more that 7000 rare diseases currently known, more than 70% are genetic in origin.

Several of these have been identified using short-read technology, in which DNA is cut into small pieces around 300 letters to be analyzed, before being reassembled until the complete human genome of around three billion letters is mapped.

While this has been able to identify several genetic diseases, there are downsides and it is not always possible to reposition the pieces in the correct places.

This is particularly true for long, repetitive DNA repeats and also with translocations, where the genetic material has been deleted, inserted or rearranged.

It means that other technologies often also need to be deployed to improve its accuracy, leading the researchers to look into other options.

Long-read technology immediately identified 83% of the genetic causes behind these diseases, which included around 90% of structural variants, single-nucleotide variants/insertions or deletions in homologous sequences, and expansions of short tandem repeats.

A further 10% were detected using the technique but not automatically identified, said Gilissen.

He told Inside Precision Medicine: “Our laboratory is working on the implementation of long-read whole genome sequencing for genetic diagnostics and will start offering this in the current year.”

Da:

https://www.insideprecisionmedicine.com/topics/patient-care/long-read-sequencing-reveals-genetic-source-of-rare-diseases/