Новый вычислительный метод, разработанный исследователями из Нью-Йоркского центра генома (NYGC), позволяет ученым выявлять редкие генные мутации в раковых клетках с большей точностью и чувствительностью, чем доступные в настоящее время подходы.
Метод, описанный в сегодняшнем издании Communications Biology из публикации Nature Research, называется Lancet и представляет собой серьезный прогресс в идентификации мутаций опухолевых клеток, процесса, известного как вызов соматических вариантов.
"Обладая уникальной способностью совместно анализировать весь геном опухоли и соответствующих нормальных клеток, Lancet предоставляет исследователям полезный инструмент для более точного определения соматических вариантов по всему геному," отмечает первый автор Джузеппе Нарциси, доктор философии, старший научный сотрудник по биоинформатике, Нью-Йоркский университет.
"Надежное обнаружение соматических вариаций имеет решающее значение в исследованиях рака и все в большей степени в клинических условиях, где идентификация соматических мутаций составляет основу персонализированной медицины," сказал Майкл Зоди, доктор философии, старший директор по вычислительной биологии, NYGC, и старший автор исследования. "Lancet станет важным дополнением к набору инструментов как врачей, так и исследователей, работающих над продвижением области геномики рака и улучшением ухода за онкологическими пациентами."
Чтобы идентифицировать генные мутации в раковых клетках, исследователи секвенируют геномы опухолевых и нормальных клеток. Затем современные вычислительные методы включают сравнение опухоли и нормального генома с эталонным геномом и поиск отличий, уникальных для опухоли. Вместо этого Lancet использует подход, называемый микросборкой, для реконструкции полных последовательностей небольших участков генома, не полагаясь на ссылку. Поскольку этот подход не полагается на ссылку для идентификации вариантов, он также хорошо работает в тех областях генома, где сравнение считываний со ссылкой затруднительно по техническим причинам. Используя структуру данных, называемую цветным графиком де Брейна, Lancet совместно анализирует опухоль и нормальную ДНК, обеспечивая большую чувствительность для поиска редких вариантов, уникальных для опухоли, а также обеспечивая большую точность дифференцирования вариантов опухоли от тех, которые присутствуют в здоровой ткани у этого человека. Использование Lancet для объединения данных секвенирования нормальных и опухолевых клеток представляет собой более эффективный способ выявления мутаций. Нарциси сказала, поскольку пользователи больше не зависят от анализа данных последовательностей опухолевых и нормальных клеток по отдельности.
В исследовании путем обширного экспериментального сравнения наборов данных синтетического и реального полногеномного секвенирования исследователи продемонстрировали, что Lancet работает лучше, имеет более высокую точность и лучшую чувствительность для обнаружения соматических вариантов по сравнению с наиболее широко используемыми вызывающими соматическими вариантами.
"В нашем исследовании мы показываем, что существующие инструменты не так точны в оценке мутаций, поэтому некоторые варианты-кандидаты, которые были высоко оценены некоторыми инструментами, оказались ложноположительными," Доктор. Нарциси сказала. "Это становится проблемой, когда вы хотите расставить приоритеты, какие варианты проверять с помощью других технологий, или вы хотите продолжить клиническое исследование. Вы можете сосредоточиться на вариантах, которых не существует."