Technologies de génotypage et de séquençage

Les technologies de génotypage et de séquençage sont les méthodes de laboratoire qui détectent la variation génétique rapportée par un test pharmacogénomique. Elles vont des essais ciblés qui interrogent une liste fixe de variants connus au séquençage de nouvelle génération qui lit des segments d'ADN base par base. Le choix de la plateforme détermine quels variants peuvent être identifiés, comment les allèles rares ou structurellement complexes sont gérés, et par conséquent, à quel point le profil pharmacogénique d'un patient peut être caractérisé.

Definition

Les technologies de génotypage et de séquençage sont les méthodes analytiques utilisées pour détecter la variation de l'ADN héritée dans les pharmacogènes, comprenant des essais de génotypage ciblés qui recherchent des variants prédéfinis et des méthodes de séquençage qui lisent la séquence d'ADN sous-jacente pour identifier à la fois les variants connus et nouveaux.

Scope

Cette entrée couvre les principales classes de technologies de détection utilisées dans les laboratoires de pharmacogénomique : le génotypage ciblé des variants mononucléotidiques (puces et essais allèle-spécifiques), et les approches de séquençage incluant Sanger et le séquençage de nouvelle génération. Elle explique pourquoi les panels de génotypage ne détectent que les variants pré-spécifiés tandis que le séquençage peut découvrir des variants nouveaux et complexes, et pourquoi les pharmacogènes complexes tels que CYP2D6 représentent un défi pour toutes les plateformes. Il s'agit d'une description de référence des méthodes, et non d'un protocole de laboratoire ou d'un guide de prescription de tests.

Core questions

• Quelle est la différence entre le génotypage ciblé et le séquençage, et que détecte chacun d'eux ?
• Pourquoi les panels de génotypage ne rapportent-ils qu'un ensemble limité de variants ?
• Comment les plateformes de séquençage gèrent-elles les variants pharmacogéniques nouveaux ou rares ?
• Pourquoi les gènes tels que CYP2D6 sont-ils techniquement difficiles à génotyper avec précision ?

Key concepts

• Génotypage ciblé versus séquençage non ciblé
• Puces de variants mononucléotidiques
• Séquençage de nouvelle génération
• Séquençage de Sanger
• Appel d'allèles en étoile et de diplotypes
• Variation structurelle et nombre de copies dans les pharmacogènes
• Couverture analytique et les variants manqués par un panel

Mechanisms

Les essais de génotypage ciblés testent un échantillon d'ADN pour un ensemble prédéterminé de positions de variants, généralement des variants mononucléotidiques courants et bien caractérisés, ainsi que des changements structurels sélectionnés ; ils sont rapides et peu coûteux mais ne rapportent que les variants qu'ils sont conçus pour détecter. Le séquençage, en revanche, lit la séquence nucléotidique des régions cibles, ce qui lui permet d'identifier à la fois les variants établis et ceux qui n'ont pas été observés auparavant, y compris les allèles rares que les panels ciblés omettent (Tafazoli et al., 2021; Roden, 2019). Les variants détectés sont mappés aux définitions standardisées d'allèles en étoile et combinés en un diplotype ; le Pharmacogene Variation Consortium maintient les définitions d'allèles de référence qui rendent ce mappage cohérent entre les laboratoires (Gaedigk et al., 2017; Gaedigk et al., 2021). Les gènes hautement polymorphes et structurellement variables tels que CYP2D6, qui peuvent porter des délétions, des duplications et des allèles hybrides, restent techniquement exigeants pour chaque plateforme.

Clinical relevance

La plateforme utilisée par un laboratoire détermine ce qu'un résultat pharmacogénomique peut affirmer : un résultat de génotypage ciblé normal signifie seulement que les variants testés étaient absents, et non que le gène est exempt de toute variation. Reconnaître cette distinction fait partie de l'évaluation d'un rapport pharmacogénomique. Cette entrée décrit comment la variation est détectée et ne constitue pas un guide pour la sélection, la commande ou l'action basée sur un test spécifique.

Evidence & guidelines

Les définitions d'allèles de référence utilisées pour interpréter les résultats de génotypage et de séquençage sont gérées par le Pharmacogene Variation Consortium, qui standardise la nomenclature des allèles en étoile à travers les pharmacogènes (Gaedigk et al., 2017; Gaedigk et al., 2021). Des revues sur le séquençage de nouvelle génération en pharmacogénomique clinique décrivent la couverture comparative et les limitations des plateformes (Tafazoli et al., 2021). Il s'agit de références méthodologiques plutôt que de normes de soins prescriptives.

History

La détection pharmacogénomique a débuté avec des essais sur gène unique et le séquençage de Sanger, puis s'est étendue avec des puces de variants mononucléotidiques à haut débit qui ont permis de génotyper de nombreux variants simultanément. L'arrivée du séquençage de nouvelle génération a rendu possible la lecture de pharmacogènes entiers et la découverte d'allèles rares et nouveaux, orientant le domaine de l'analyse des seuls variants connus et courants vers une caractérisation plus complète (Tafazoli et al., 2021; Roden, 2019). Parallèlement, la consolidation de la nomenclature des allèles sous l'égide du Pharmacogene Variation Consortium a fourni au domaine une référence commune pour nommer ce que ces technologies détectent (Gaedigk et al., 2017).

Debates

Génotypage ciblé versus séquençage pour les tests cliniques

Les panels ciblés sont moins chers et plus rapides mais manquent les variants rares et nouveaux, tandis que le séquençage est plus complet mais plus coûteux et plus complexe à interpréter ; l'équilibre approprié pour les tests pharmacogénomiques de routine est toujours en discussion.

Key figures

• Andrea Gaedigk
• Magnus Ingelman-Sundberg
• Teri E. Klein
• Dan M. Roden

Seminal works

• gaedigk-2017
• tafazoli-2021
• roden-2019

Frequently asked questions

Un résultat de génotypage normal signifie-t-il qu'un patient n'a pas de variants pertinents ?

Pas nécessairement. Le génotypage ciblé ne détecte que les variants spécifiques pour lesquels il est conçu, donc un résultat normal exclut ces variants mais ne peut pas exclure les variants rares ou nouveaux que seul le séquençage pourrait trouver.

Pourquoi CYP2D6 est-il considéré comme difficile à génotyper ?

CYP2D6 est hautement polymorphe et sujet à des changements structurels tels que des délétions géniques, des duplications et des allèles hybrides, qui sont techniquement difficiles à détecter et à résoudre avec précision sur de nombreuses plateformes.