ट्यूमर जीनोमिक प्रोफाइलिंग और मल्टीजीन पैनल

ट्यूमर जीनोमिक प्रोफाइलिंग कैंसर के डीएनए का प्रयोगशाला विश्लेषण है ताकि उसमें मौजूद सोमाटिक परिवर्तनों की पहचान की जा सके, जिसमें अक्सर मल्टीजीन पैनल का उपयोग किया जाता है - ऐसे एसेज़ जो बड़े पैमाने पर समानांतर अनुक्रमण (massively parallel sequencing) द्वारा एक ही बार में दसियों से सैकड़ों कैंसर-संबंधी जीनों की जांच करते हैं। ये पैनल एक समय में एक जीन का परीक्षण करने और पूरे जीनोम का अनुक्रमण करने के बीच स्थित होते हैं, जो सीमित ट्यूमर सामग्री से चिकित्सकीय और जैविक रूप से महत्वपूर्ण जीनों का व्यापक कवरेज प्रदान करते हैं।

Definition

एक मल्टीजीन पैनल एक लक्षित अगली पीढ़ी का अनुक्रमण एसे है जो ट्यूमर-व्युत्पन्न न्यूक्लिक एसिड में सोमाटिक परिवर्तनों - जिसमें बिंदु उत्परिवर्तन, छोटे सम्मिलन और विलोपन, कॉपी-संख्या परिवर्तन और चयनित पुनर्व्यवस्थाएं शामिल हैं - के लिए कैंसर-संबंधी जीनों के एक परिभाषित सेट की एक साथ जांच करता है।

Scope

यह प्रविष्टि बताती है कि जीनोमिक प्रोफाइलिंग पैनल क्या हैं, वे किस प्रकार के परिवर्तनों का पता लगाते हैं, वे एकल-जीन एसेज़ और पूरे-जीनोम या पूरे-एक्सोम अनुक्रमण से कैसे भिन्न हैं, और पता लगाए गए वेरिएंट की व्याख्या और रिपोर्ट कैसे की जाती है। यह ट्यूमर आणविक प्रोफाइलिंग के भीतर एक पद्धतिगत संदर्भ है और यह निर्धारित नहीं करता है कि कौन सा परीक्षण ऑर्डर करना है या परिणाम पर कैसे कार्य करना है।

Core questions

• एक दिया गया पैनल सोमाटिक परिवर्तन के किन वर्गों का मज़बूती से पता लगा सकता है?
• कवरेज और गहराई में लक्षित पैनल पूरे-एक्सोम और पूरे-जीनोम अनुक्रमण से कैसे तुलना करते हैं?
• पता लगाए गए वेरिएंट को चिकित्सकीय रूप से सार्थक स्तरों में कैसे फ़िल्टर, व्याख्या और रिपोर्ट किया जाता है?
• कौन से विश्लेषणात्मक कारक - गहराई, पता लगाने की सीमा, नमूना गुणवत्ता - एक पैनल की वैधता को नियंत्रित करते हैं?

Key concepts

• लक्षित अगली पीढ़ी का अनुक्रमण
• बड़े पैमाने पर समानांतर अनुक्रमण
• अनुक्रमण गहराई और कवरेज
• पता लगाने की सीमा और वेरिएंट एलील अंश
• व्यापक जीनोमिक प्रोफाइलिंग
• पूरे-एक्सोम और पूरे-जीनोम अनुक्रमण
• स्तरीकृत वेरिएंट व्याख्या
• विश्लेषणात्मक सत्यापन

Mechanisms

ट्यूमर न्यूक्लिक एसिड को निकाला जाता है, हाइब्रिड कैप्चर या एम्प्लिकॉन विधियों द्वारा लक्ष्य जीनों के लिए समृद्ध किया जाता है, और उच्च गहराई तक अनुक्रमित किया जाता है ताकि कोशिकाओं के केवल एक अंश में मौजूद वेरिएंट को पृष्ठभूमि के खिलाफ पता लगाया जा सके। बायोइन्फॉर्मेटिक पाइपलाइन रीड्स को संरेखित करती हैं, बिंदु उत्परिवर्तन, छोटे सम्मिलन और विलोपन, कॉपी-संख्या परिवर्तन और चयनित संरचनात्मक पुनर्व्यवस्थाओं को कॉल करती हैं, और जर्मलाइन और तकनीकी कलाकृतियों को फ़िल्टर करती हैं। पैनल कैंसर-संबंधी जीनों पर अनुक्रमण को केंद्रित करते हैं, जो तुलनीय लागत पर जीनोम-व्यापी दृष्टिकोणों की तुलना में कम-आवृत्ति वाले वेरिएंट के लिए अधिक गहराई और संवेदनशीलता की अनुमति देता है, जबकि पूरे-एक्सोम और पूरे-जीनोम अनुक्रमण गहराई के बदले व्यापकता का व्यापार करते हैं। फिर प्रत्येक वेरिएंट को उसके नैदानिक और जैविक महत्व के अनुसार वर्गीकृत करने के लिए क्यूरेटेड ज्ञान आधार और मानकीकृत मानदंड लागू किए जाते हैं।

Clinical relevance

जीनोमिक प्रोफाइलिंग पैनल आणविक ऑन्कोलॉजिक पैथोलॉजी के मुख्य एसे हैं और वे व्यावहारिक साधन हैं जिनके द्वारा ट्यूमर को बड़े पैमाने पर चित्रित किया जाता है। एक संदर्भ विषय के रूप में यह प्रविष्टि बताती है कि ऐसा परीक्षण कैसे काम करता है और इसके आउटपुट कैसे संरचित और मान्य होते हैं; यह प्रयोगशाला पद्धति और साक्ष्य का वर्णन करता है और किसी व्यक्ति के लिए परीक्षण या उपचार का चयन करने का आधार नहीं है।

Epidemiology

व्यापक पैनलों के साथ बहुत बड़ी ट्यूमर श्रृंखलाओं की प्रोफाइलिंग ने यह निर्धारित किया है कि कैंसर के प्रकारों में विशेष परिवर्तन कितनी बार होते हैं और इसने ट्यूमर म्यूटेशनल बर्डन जैसे जीनोम-व्युत्पन्न मेट्रिक्स का समर्थन किया है, यह दर्शाता है कि कई रोगियों में एकत्रित पैनल डेटा मानव कैंसर में सोमाटिक परिवर्तन के व्यापक परिदृश्य का वर्णन कर सकता है।

History

ट्यूमर का आणविक परीक्षण एकल-जीन और हॉटस्पॉट एसेज़ के साथ शुरू हुआ, लेकिन बड़े पैमाने पर समानांतर अनुक्रमण के आगमन ने नियमित, अक्सर छोटे, नमूनों से एक साथ कई जीनों की जांच करना संभव बना दिया। मान्य नैदानिक जीनोमिक प्रोफाइलिंग परीक्षण 2010 के दशक की शुरुआत में विकसित और वर्णित किए गए थे, और पेशेवर समाजों ने बाद में इन एसेज़ द्वारा उत्पादित सोमाटिक वेरिएंट की व्याख्या और रिपोर्टिंग के लिए मानक प्रकाशित किए, जिससे पैनल-आधारित प्रोफाइलिंग को एक परिभाषित नैदानिक अभ्यास के रूप में स्थापित किया गया।

Debates

लक्षित पैनल बनाम पूरे-जीनोम या पूरे-एक्सोम अनुक्रमण

लक्षित पैनल कम लागत पर ज्ञात कैंसर जीनों के लिए उच्च गहराई और संवेदनशीलता प्रदान करते हैं, जबकि व्यापक अनुक्रमण पूर्वनिर्धारित जीन सेट के बाहर के परिवर्तनों को कैप्चर करता है और जीनोम-व्यापी मेट्रिक्स का समर्थन करता है; उचित व्यापकता परीक्षण के उद्देश्य पर निर्भर करती है और एक सक्रिय पद्धतिगत चर्चा बनी हुई है।

Seminal works

• frampton-2013
• li-2017

Frequently asked questions

मल्टीजीन पैनल और पूरे-जीनोम अनुक्रमण में क्या अंतर है?

एक मल्टीजीन पैनल कैंसर-संबंधी जीनों के एक परिभाषित सेट को उच्च गहराई तक अनुक्रमित करता है, जो कम-आवृत्ति वाले वेरिएंट के लिए संवेदनशीलता में सुधार करता है और लागत कम करता है, जबकि पूरे-जीनोम अनुक्रमण पूरे जीनोम को कम गहराई पर पढ़ता है, कहीं भी परिवर्तनों को कैप्चर करता है लेकिन दुर्लभ सबक्लोनल वेरिएंट के लिए कम संवेदनशीलता के साथ।

एक जीनोमिक प्रोफाइलिंग पैनल किस प्रकार के परिवर्तनों का पता लगा सकता है?

इसके डिज़ाइन के आधार पर, एक पैनल बिंदु उत्परिवर्तन, छोटे सम्मिलन और विलोपन, कॉपी-संख्या परिवर्तन, और चयनित जीन संलयन या पुनर्व्यवस्थाओं का पता लगा सकता है, और ट्यूमर म्यूटेशनल बर्डन जैसे व्युत्पन्न उपायों का समर्थन कर सकता है।