Некодирующие варианты

Если про интроны говорят много, то остальные некодирующие области окружены «туманом войны», и варианты в них чаще предпочитают вообще не смотреть и не выносить. Промоторы, энхансеры, 5’UTR, 3’UTR теоретически могут натворить делов. Но что с ними делать и как искать?

Строгих и универсальных правил для этих областей нет. Даже при наличии биологической гипотезы доказать причинный механизм часто сложно, поэтому «дотянуть» вариант до диагностической категории бывает практически невозможно.

Рабочая группа SVI при ClinGen опубликовала рекомендации по интерпретации некодирующих вариантов, но они задают скорее рамки оценки, чем дают простой алгоритм.

Поэтому первый вопрос, который мы должны задать себе:

Есть ли достаточные основания подозревать именно этот вариант в данном клиническом контексте?

Какие некодирующие области имеет смысл рассматривать?

Согласно рекомендациям, в клинической практике целесообразно ограничиваться участками, для которых существует экспериментальная или функциональная валидность:

🔘Интроны и UTR, относящиеся к хорошо валидированным транскриптам.
🔘Промоторные области, определённые как участки открытого хроматина вокруг канонического TSS (сайта начала транскрипции).
🔘Другие цис-регуляторные элементы - при условии, что существует экспериментальное подтверждение их связи с конкретным геном. Сложно😢!

Межгенные варианты без доказанной связи с геном-мишенью в рутинной диагностике обычно не рассматриваются, это уже «рокет саенс» и не для интерпретатора в вакууме лаборатории.
Чтобы вообще вынести некодирующий вариант в заключение (особенно НЕ интронные варианты), он должен пройти предварительную фильтрацию с учётом огромного количества некодирующих изменений в геноме (98% не кодирует белки).

Базовые критерии для выбора варианта:
1. Ген морбидный и установлена связь ген-фенотип (как-нибудь разберем что такое GDV 😎).
2. Вариант редкий (PM2).

Пока всё как с обычными VUS - ничего нового.

Едем дальше: когда вариант начинает становиться действительно привлекательным для вынесения?
Критерии, которые используются в рекомендациях:

🔘PP3: предикторы in silico. Применимость и доказательность инструментов ограничена, особенно вне сплайсинга. Тут самые разнообразные наборы программ, все зависит от того, какую биологическую гипотезу мы используем. Подробнее есть в таблице в рекомендациях. Спойлер: сплайсинг можно подозревать не только в интронах. Важно: сила доказательства PP3 обычно не превышает supporting.

🔘PP4: фенотип пациента высокоспецифичен и хорошо коррелирует с геном. Наш любимый!

🔘PM3: вариант обнаружен в транс с pat/lpat (для AR). Используем осторожно для интронов в больших генах - вероятность случайных редких вариантов крайне высокая.

🔘PS2/PM6: de novo рекомендации разрешают, однако важно помнить:
у каждого человека возникает в среднем ~50–80 de novo SNV за поколение.

🔘PM1: Можно применять только при наличии доказанного функционально значимого регуляторного домена, в котором наблюдается кластер патогенных вариантов. Для большинства регуляторных областей это условие не выполняется.

🔘PP1: Сегрегационные данные применимы и могут быть значимы, но редко доступны в достаточном объёме.

Функциональные исследования

И только пройдя весь этот отбор вариант может уйти на функциональное исследование, которое способно «качнуть» некодирующий вариант из VUS в Lben/Ben или Lpat/Pat.

Но давайте будем честны:
🔘функциональный анализ доступен не во всех лабораториях,
🔘он требует времени,
🔘это дорогое удовольствие,
🔘не всегда воспроизводим.

Поэтому в реальной практике вариант просто останется в статусе VUS. Именно поэтому мы рекомендуем достаточно строгий отбор кандидатов, чтобы они имели шансы на дальнейшее продвижение по карьерной лестнице (или понижение).

И, пожалуй, это главный принцип работы с некодирующими вариантами: тут очень важны высокая планка доказательности и биологическая гипотеза, которую надо отразить в заключении.

Думайте. Подписаться.

Скука интерпретатора

Ответы ч.1: Как искать домены?

Мы обещали разобрать вопросы, которые вы нам оставили в посте про розыгрыш лучшей футболки на земле.
Среди них был один очень практический:
"Как быстро найти домен белка?"
А правда - как? Попробуем ответить в контексте работы интерпретатора. Белковую биоинформатику и прочую черную магию пока оставим тем, кто действительно в этом шарит. Мы же посмотрим на быстрые и практичные способы.

🔵Геномные браузеры

Franklin и VarSome по умолчанию отображают домены белков в "Region viewer/Region browser" в виде отдельного трека.

GeneBe также отображает структуру белка в своем "Genome browser", а MobiDetails прописывает "Position/Domain".

Просто закиньте свой вариант и наслаждайтесь.

UCSC даёт возможность включить нужный трек (и ещё тысячу других, он очень гибкий) - трек Uniprot - и посмотреть на домен, если он есть.

Это самые быстрые и простые способы, но они немного поверхностные: домены там уже преданнотированы, и не всегда понятно , из какой базы они взяты (InterPro? Uniprot? А как давно обновляли?).

🔵Белковые базы данных

Более надёжный путь - смотреть первоисточники. Это путь воина!

По названию гена ищется нужный человеческий белок🐿. Обычно поиск начинается с Uniprot - находим нужный белок и просматриваем вкладку "Domain". Если нам не нравится, копируем Uniprot ID и ищем дальше - InterPro, AlphaFold и другие.

Длинный и неинтуитивный путь, требует смирения и привыкания к незнакомым интерфейсам и вкладками, но может оказаться более информативным.

Важно: иногда оказывается, что границы домена в разных базах не совпадают - это нормально. Разные базы используют разные модели поиска доменов, разные наборы последовательностей для обучения и разные критерии выравнивания, поэтому координаты могут немного "плавать".
В практике интерпретации обычно ориентируются на консенсус нескольких баз. Если несколько источников указывают на один и тот же функциональный регион, ему, как правило, можно доверять.

🔵Поиск литературы

Этот способ в опасной близости к Гаргантюа с интерпретацией. Долгий, мутный и противоречивый, но иногда единственный.

🔵VEP

Позволяет онлайн проаннотировать любой вариант (в веб-версии). Если включить всю "Protein annotation" можно получить необходимый результат.
Редкий покемон. Для изысканных пользователей.

Зачем нам знать домены в лицо? Чтобы применить критерий PM1 (который не очень понятно как применять, спасибо, ACMG 😀), но о нем поговорим в следующий раз.

Думайте. Подписаться.

Скука интерпретатора

Сегодня очень важный день!

Мы (подписчики и второй админ) поздравляем Дашу с днём рождения!🥳🥳

Без Даши не было бы и паблика, и самых вумных постов, и самых смешных мемов этого канала 😎.

Скидывайте свои лучшие (и смешные) открытки-поздравления из Whatsapp в комментарии 😀

И подписывайтесь, это лучший подарок 🤩

Хот-споты (PM1)

Плавно перебираемся от доменов к тому, для чего всё это затевалось - к «горячим точкам», или хот-спотам. Сразу дисклеймер: готового и простого ответа на вопрос «как правильно применять PM1» не существует. Ни ACMG, ни ClinGen, ни коммерческие алгоритмы до сих пор не сошлись в едином мнении. Поэтому мы просто собрали в одном месте всё, что известно на сегодня.
Как мы уже говорили ранее, критерий PM1 определен в ACMG очень размыто:

Вариант расположен в мутационной горячей точке или критическом, хорошо установленном функциональном домене, где нет доброкачественных вариантов (например, активный центр фермента).

Не слишком конкретно, не правда ли? Именно поэтому PM1 - один из самых сложных критериев. Его либо не применяют вовсе, либо, наоборот, используют везде, где не приколочено (как часто бывает в автоматических классификаторах☺️).

ACMG не определили ключевых параметров:

🔘Сколько LP/P вариантов нужно для хот-спота?
🔘Какого размера должна быть область?
🔘Какое количество LB/B вариантов внутри домена допустимо?

❗️Важно понимать: домен ≠ hotspot.

Домен - просто структурная или функциональная часть белка. Он может быть большим, неоднородным и включать как критически важные участки, так и вполне толерантные к изменениям. Поэтому сам факт нахождения варианта в домене ещё ничего не гарантирует.

❓Что делать на практике
Разберем основные подходы к попытке решить загадку применения PM1.

1. Автоматизация
Коммерческие платформы попытались превратить размытый PM1 в измеримые алгоритмы:

➡️ HCSeeker
Машинное обучение, хот-спот там, где >81,2% вариантов LP/P.

➡️ Franklin (Genoox)
Платформа применяет AI для динамического поиска хот-спотов: сначала исключает регионы с LB/B вариантами, затем оценивает плотность и количество LP/P вариантов внутри оставшихся областей.

➡️ Varsome
Окно ±25 п.н., минимум 4 патогенных или домен UniProt с ≥2 патогенными.

⚠ Важно: автоматические классификаторы не истина в последней инстанции. Каждый инструмент опирается на собственную логику и их результаты могут расходиться. Алгоритмы часто работают как «черный ящик»: не всегда понятно, почему регион сочли хот-спотом. К тому же они зависят от имеющихся баз данных, которые могут быть неполными или некачественными (например, вариант из Clinvar без доказательств). Они часто завышают патогенность. Проверяйте!

2. Гено-специфичные правила (ClinGen VCEPs)
Самый надёжный и приятный сценарий, когда есть спецификации ClinGen. В них уже заранее определено, какие регионы считать критическими. При этом подход действительно звучит здраво: задавать PM1 для каждого гена отдельно. Если у гена есть спецификация, то обычно там указаны списки доменов, функциональных регионов, координаты, а иногда и просто экзоны. Также есть спецификации, в которых PM1 для конкретного гена не применим. Да, не у всех генов есть горячие точки.

Метод хоть и очень вдумчивый, но и чудовищно трудозатратный. Ждать в ближайшее время спецификаций по всем морбидным генам, к сожалению, не приходится.

3. Рекомендации ACGS.
ACGS пытаются внести ясность, но, как часто бывает, сильно проще не стало. Для применения PM1 должно быть хотя бы одно из условий:

🔘Наличие кластера патогенных миссенс-вариантов (сколько?)
🔘Аналогичные патогенные варианты в паралогах (примеры?)
🔘Инвариантность позиции (а не дублирует ли PP3?)
🔘Данные моделирования in silico о нарушении структуры/функции (опять PP3?)

Практические выводы и заметки на полях

🔘Для мтДНК: не применяется вообще (в соответствии с рекомендациями ClinGen) .
🔘PM1 и PM5 - не суммировать во избежание дабл-каунта. В спецификациях ClinGen часто прямо указано, какую силу считать лимитирующей (strong/moderate), либо вовсе не использовать вместе.
🔘Основное применение - миссенсы и инфреймы. Однако, как мы писали ранее, технически его можно рассматривать и для некодирующих вариантов, но здесь правила применения еще менее конкретные.

Думайте. Подписаться.

Скука интерпретатора

Гостевой пост

Пробуем новый формат 😎

Авторы (внесли равный вклад):
Мирьям Спектор - клинический интерпретатор лаборатории анализа геномных данных, Центр Кулакова
Даня Чернявский - Senior Variant Scientist, BostonGene

прим. админа: орижинал орфография и пунктуация сохранены

В сфере онкологии помимо герминальных вариантов, которые присутствуют во всех клетках организма, особое значение имеют соматические варианты, присутствующие только в опухолевых клетках. Там их тоже огромное разнообразие – и малые варианты (SNV, delins), и большие варианты изменения копийности (CNV), и даже фьюжены (слияния начала одного гена с концом другого) и другие SV. Сегодня поговорим только про соматические “малые” варианты.

1️⃣ AMP-ASCO-CAP рекомендации
Первые рекомендации (на мой скромный вкус, абсолютно confusing и не самые удачные). Они в первую очередь про классификацию вариантов (а честнее сказать – генов) по клинической значимости в контексте прогноза, предиктивности (влияния на ответ на терапию) и диагностики (иногда альтерация может уточнить или даже изменить диагноз!). Но конфьюзят эти реки ровно потому, что там смешивается понятие драйверности и клинической значимости (actionability). Видимо, осознание того, что эти понятия необходимо разделять, пришло в область немного позже.

2️⃣ ESCAT рекомендации
Данная статья – европейская версия реков по уровням клинической значимости. Разница в том, что там меньше мешанины между драйверностью (=онкогенностью) и клинической actionability. А еще в том, что данные реки посвящены только предиктивным альтерациям.

3️⃣ ClinGen-CGC-VICC рекомендации
Жемчужинка в сфере интерпретации соматических вариантов. Разделяет понятия онкогенности и клинической значимости. Дает подробную инструкцию, как оценивать онкогенность по критериям. По вайбу похожа на ACMG/AMP герминальные гайды (также 5 классов, только заменяем слово “патогенный” на слово “онкогенный”). Из отличий стоит заметить, что сила критерия выражается в баллах, а не просто “уровнях силы”, при этом итоговый вердикт строится по простой сумме этих баллов. Статья имеет огромный supplement, в котором проанализированы десятки вариантов, что помогает въехать в гайд и детали применимости критериев. Важные поинты:
🔵Онкогенные и вероятно онкогенные варианты могут иметь клиническую значимость от Tier I до Tier III в терминологии ACMG/AMP. VUS-ы – всегда Tier III (есть одно исключение – см. следующий пункт). Доброкачественные/вероятно доброкачественные – всегда Tier IV.
🔵Мутации резистентности, которые не влияют на проопухолевые свойства раковых клеток, но влияют на афинность к таргетному препарату, чаще всего не дотянут до онкогенности, но всё равно являются клинически значимыми. Это единственное общепринятое исключение, когда VUS может иметь Tier I или Tier II.
🔵Функциональные исследования (OS2/SBS2) должны иметь разный вес в зависимости от их дизайна. Их роль особенно велика для соматических вариантов, часто определяя их итоговую классификацию.
🔵Большая роль (и сила критериев) имеется и у хотспотности по таким базам как CancerHotspots и Cosmic, также значительно влияя на итоговую классификацию
🔵VUS-ы в генах, ассоциированных с наследственными опухолевыми синдромами, следует реклассифицировать по гермлайн-рекам (ClinGen ген-специфичным при наличии или ACMG-AMP при отсутствии).
🔵Стоит отметить, что даже в рамках опухолей один и тот же ген может выступать как онкогеном, так и онкосупрессором, в зависимости от диагноза (к примеру, EZH2 или NOTCH1), что значительно влияет на flow интерпретации.

4️⃣ ACGS рекомендации SVIG-UK
Самые свежие рекомендации (британские): написаны на базе реков ClinGen-CGC-VICC, но в попытках подсветить и закрыть некоторые серые зоны “оригинала”.

Таким образом, за последние годы поле соматической интерпретации заметно повзрослело: от confusing попыток совместить всё в одном - к более четкому разделению онкогенности и клинической значимости. Сейчас у нас есть вполне рабочий фреймворк, но серые зоны всё ещё остаются – и именно там начинается самое интересное для интерпретатора.

Думайте. Подписаться.

Скука интерпретатора

Всем привет, на связи админы.

Как вы могли заметить, предыдущий пост написан не нами - а это значит, что мы открыты как площадка 😎

Если вы знаете и понимаете какую-то тему, касающуюся интерпретации, медицинской генетики и NGS (например, соматика, геномы, митохондрии, длинные прочтения, отдельные подвиды подвидов критериев и т.д.), других технологий и готовы об этом рассказать, то наши ЛС открыты для ваших предложений.

Это совсем не значит, что постов от нас не будет.
Это значит, что мы хотели бы освещать вопросы генетики с разных сторон и дать вам возможность высказаться 😭

Думайте. Подписаться.

Скука интерпретатора

🧬 Обзор вакансий в медицинской генетике и биоинформатике🧬

🏥 Genokek Labs ищет Верховного интерпретатора
🤑 Формат: удалённо
💵Заработная плата: всегда задерживается

Нужно будет:
🔘интерпретировать варианты, которые «точно что-то значат, просто пока непонятно что»,
🔘использовать основные инструменты: мышь, клавиатура, MS EXCEL,
🔘мочь открывать сайты без VPN (OMIM), а Mastermind без оплаты,
🔘писать заключения, которые одновременно понятны врачу, пациенту и дяде прокурору.

Требования:
🔘высшее образование в биологии/медицине/биоинформатике,
🔘плюсом будет умение быть виноватым в любой спорной ситуации и психологическая устойчивость к формулировке «А там точно ничего нет?».

Условия:
🔘удаленка: работа сильно удалена от станции м. Большие Пупки (еще строится); гибкий график (необходимо работать по выходным, быть на связи в отпуске и даже декрете).

✨Плюсы компании:
🔘можно унижать среднего и нижнего интерпретаторов.

Подробнее читайте в полном описании вакансии
___

🏥 Bimbotechnology ищет Клинического генетика-биоинформатика (Senior Everything)
🤑 Формат: удалённо + очно + ментально всегда на работе
💵Заработная плата: Оклад МРОТ + премия по результатам KPI (ее порежут штрафами)

Нужно будет:
🔘консультировать пациентов так, чтобы они поняли, приняли и не подавали в суд,
🔘интерпретировать варианты по ACMG,
🔘цитировать СОПы Clingen наизусть,
🔘отвечать коллегам на «посмотри, там что-то странное» (там всегда что-то странное),
🔘писать научные статьи по результатам работы (желательно в свободное время, на работе времени не будет!).

Требования:
🔘PhD etc.,
🔘опыт клинической интерпретации от 3 лет,
🔘опыт преподавания (объяснять придётся всем: студентам, врачам, пациентам),
🔘опыт написания и поддержки пайплайнов, пока биоинформатик в отпуске (в декрете уже третий год),
🔘опыт написания научных статей,
🔘опыт Bash/Python.

Условия:
🔘гибкий график (можно работать в любое время, потому что дедлайны всегда вчера),
🔘удалёнка с элементами допроса и внезапных созвонов «на 5 минут» (на час),
🔘корпоративный психолог (он тоже уже не справляется).

✨Плюсы компании:
🔘оборудованное место для отдыха в подсобке (чайник и микроволновка),
🔘иногда есть чай (на него надо скинуться),
🔘карьерный рост (доп. обязанности без повышения заработной платы),
🔘атмосфера стартапа: вы сами себе и начальник, и IT-отдел, и отдел кадров, и отдел качества. Отличная возможность прокачать навыки тайм-менеджмента и стрессоустойчивости.

Подробнее читайте в полном описании вакансии
___

🏥 Epigenetics & Esoterics ищет Интегративного генетика-нутрициолога-шамана
🤑 Формат: гибридный (удалёнка + личные встречи с клиентами в антикафе за их счёт)
💵 Заработная плата: проценты с продаж БАДов + роялти с каждой проданной легенды о происхождении

Нужно будет:
🔘интерпретировать «глубокий генетический тест» (микроматрица по параллельному импорту),
🔘объяснять клиентам, почему MTHFR C677T - это не просто вариант, а «ключевая поломка детокс-системы»,
🔘доказывать, что если клиент «на 12% скандинав», то ему подходит скандинавская ходьба,
🔘внедрять персональные рекомендации по питанию (по партнёрским ссылкам),
🔘проводить вебинары «Как расшифровать свой ДНК-отчёт за 3 дня до того, как врач скажет, что это всё не доказано».

Требования:
🔘любое образование, но желательно не профильное,
🔘уверенное проговаривание терминов: «метилирование», «окислительный стресс», «митохондриальная недостаточность»,
🔘наличие генетического паспорта будет преимуществом.

Условия:
🔘график свободный, но быть в ресурсе нужно даже на ретрите,
🔘доступ к закрытому телеграм-каналу с контентом (аудиосообщения по 10 минут).

✨Плюсы компании:
🔘бесплатный тест для сотрудников «Генетическая совместимость с домашними животными» или «Ваш родственник из знаменитостей».

Подробнее читайте в полном описании вакансии

Скука интерпретатора

Мы ждём 😎

Скука интерпретатора

Коллеги! 😎
Хорошая возможность бесплатно послушать вебинар от команды Blastim х Genetico.
Рекомендуем, анонс и ссылка на регистрацию - ниже:

«NGS — забивать гвозди микроскопом?

Последние десятилетия стоимость секвенирования падала быстрее закона Мура. Поэтому теперь далеко не экзотика, если врач направляет пациента на полный экзом или даже геном. Но всегда ли это целесообразно? Или часто такие исследования избыточны, особенно когда в арсенале медицинской генетики остаются другие отточенные методы?

🔬Об этом и поговорим 17 апреля в 19:00 мск на вебинаре «Не NGS-ом единым: спектр методов в медицинской генетике» от команды Бластима и экспертов Genetico. Спикеры пройдут путь от классической цитогенетики до NGS и разберут:

• как сегодня выстраивается диагностическая воронка в медицинской практике
• что скрывается за аббревиатурами FISH, aCGH, CMA, MLPA, WES, WGS
• чем отличаются технологии по разрешающей способности• сильные и слабые стороны каждого подхода
• в каких случаях достаточно кариотипирования, а когда нужен полный экзом

А можно ли обойтись без молекулярно-генетических методов? Спойлер: да.

Будет полезно медикам, клиническим интерпретаторам, биоинформатикам и всем, кто так или иначе сталкивается с генетической диагностикой

🔗 Регистрация по ссылке: https://s.salebot.pro/ngs170426_1

💬 Обязательно готовьте свои вопросы. Спикеры будут щедро делиться практическими кейсами и опытом»

GDV. Часть 1

Каждый интерпретатор при анализе данных сталкивался с абсурдной ситуацией: в OMIM - одно заболевание, в Orphanet - другое, в DECIPHER - их вообще два😓. Почему так? Потому что базы наполняли в разные годы разными людьми с разным чувством прекрасного. А еще - информацией очень разного качества (иногда - сомнительного). Поэтому задача разобраться какой ген с каким заболеванием связан и насколько надежно иногда превращается в детектив.

Чтобы облегчить задачу, наши лучшие друзья из ClinGen придумали курировать клиническую валидность пар ген-заболевание (Gene-Disease Clinical Validity, GDV). Суть GDV в том, чтобы собрать воедино все факты и ответить на вопрос: насколько убедительны доказательства того, что варианты в конкретном гене вызывают (или не вызывают) конкретное генетическое заболевание?

И хотелось бы дальше рассказать про силу GDV, критерии и баллы, но нет!

Вы обращали внимание, что некоторые пары ген-заболевание объединены в одну нозологию как спектр, а другие - разделены на несколько? Зачем это?
А затем, чтобы выделить для каких генов-заболеваний оценивается GDV.
Этот процесс ClinGen назвали "Lumping and Splitting" ("объединение и разделение") - предварительная курация генов и заболеваний.
Чуть-чуть углубимся, просто не будет.

Ключевые критерии оценки:

1. Определение нозологической единицы
Одно или несколько заболеваний связано с данным геном (OMIM, GeneReview, Orphanet, литература и тд)?

2. Определение молекулярного механизма
Если нозологий несколько, единый или разный механизм развития (LoF, GoF, etc)?

3. Определение вариабельности фенотипа
Проявляется ли одинаково фенотип у пациентов внутри одной семьи и в разных семьях или по-разному?

4. Определение типа наследования
Для разных нозологий определяется один тип наследования или разные? Возможно, это континуум?

Когда объединяют?

💛Описана только одна нозология.
💛Механизм развития заболевания единый для разных нозологий.
💛Внутрисемейная вариабельность клиники выражена сильнее межсемейной.
💛Отличия в типах наследования объясняются спектром клиники (легкая клиника у носителей гетерозигот при АР синдромах, тяжелая клиника у гомозигот при АД синдромах).
💛Разные нозологии поражают один и тот же орган.

Когда разделяют?

💛Описано больше одной нозологии, и у каждой - свой механизм.
💛Типы наследования четко различаются, и фенотипы при этом разные.

Например, для гена MED12 произошло объединение трех из четырех фенотипов в одну нозологию - MED12-related intellectual disability syndrome, потому что выделяется основной фенотип, отмечается один тип наследования и механизм развития.
А для гена RET фенотипы MEN2A и MEN2B были разделены (хотя и в OMIM они разделены) - для них наблюдается разный фенотип и механизм развития.

Сложно? Да. Муторно? Да. Будет ли рядовой интерпретатор разбираться с этим? Нет 😎, но очень интересно. И крайне важно для врачей и пациентов.

Думайте. Подписаться.

Скука интерпретатора

Мы почувствовали запрос коллективного генетического бессознательного и создали закрытый чат для интерпретаторов 🤑

Будем неформально общаться, хихикать, обсуждать кейсы, спорные варианты и сложные находки в кругу своих без осуждения и стеснения 😎

Если вам этого не хватало - добро пожаловать (пишите в личные сообщения админам или сообщения паблика).

Сегодня пост-коллаборация!
У нас в гостях Эля Шнайдер (лаб. молекулярной гематологии, «Шаарей цедек», Иерусалим).

OMG, что тут за circos творится?! 🤡 Или как посмотреть на хромосомные вечеринки не в дверную щелку, а в распахнутую дверь. Часть 1.

Технологии для детекции SNV и небольших инделей у всех на слуху и широко используются в разных степенях разрешения: от аллель-специфического ПЦР до NGS. А как обстоят дела с не очень маленькими, но и не огромными структурными вариантами (SV) и копийностью (CNV), с которыми обычный NGS плохо справляется, а на Нанопор и Пакбайо никакого бюджета не хватит?
Медицинская цитогеномика, которая часто идет рука об руку с классическими молекулярными тестами и NGS, тоже недавно обрела своего высокопроизводительного зверя - оптическое картирование генома, или OGM.

Sic! Так как технология по сути монополизирована, то далее речь пойдет о платформе компании Bionano. (Но есть и другие похожие технологии с тем же типом выходных данных! Например, EGM от Nabsys)

1⃣ Как это работает?
Сверхдлинная ДНК помечается флуоресцентными метками по специальным мотивам, похожим на рестрикционные, которые раскиданы по геному на расстоянии 6-15 тпн друг от друга. Фактически, это ник-трансляция.

📌Очень важный момент: это не секвенирование, а именно карта генома!

Затем ДНК распутывается и протягивается по специальным нано-каналам, где метки на них фиксируются аппаратом, который по сути большой микроскоп.
Дальнейшая сборка этих «просмотренных» молекул в хромосомы зависит от задачи.
Как и в NGS, есть несколько концептуально разных подходов к сборке, от которых потом зависит клиническая интерпретация:

⭕de novo
Собирает по меткам молекулы в консенсус‑карты генома без опоры на референс, а потом (главное отличие от классической de novo сборки в NGS) сравнивает эти карты с референсом.
Применяется в основном для герминальных вариантов и для соматических, если ДНК было недостаточно, а получить еще нет возможности или для поиска очень крупных SV

⭕Rare Variant Analysis(RVA)
Выравнивает отдельные молекулы на референс и ищет редкие/соматические отклонения по паттерну меток.
Заточен под онкологию и мозаицизм: чувствительнее к низкой доле клона, но сильнее зависит от качества образца, выделения ДНК и состояния самого прибора.

⭕Guided assembly
Совсем свежий алгоритм в арсенале Bionano. Компромисс между двумя предыдущими: сборка консенсус‑карт выполняется, но каждая область собирается «подсказками» от референсного генома.

2⃣ Карта собрана, а что дальше?
Алгоритмы Bionano Solve (отдельные для SV, CNV и детекции анеуплоидии - это важно, так как иногда порождает путаницу в интерпретации) занимаются концептуальным аналогом снип-коллинга в NGS, а именно выискивают приблизительные (помним, что разрешение не до нуклеотидов!) координаты:
⭕делеции
⭕инсерции (вот тут интересный момент: можно узнать приблизительное место, но не что конкретно вставилось)
⭕тандемные дупликации
⭕инверсии
⭕меж- и внутрихромосомные транслокации
⭕Gain и Loss больших и не очень участков
⭕AOH и Allelic imbalance
⭕анеуплоидии

А также технология дает возможность узнать направление SV, что очень важно, например, для фьюжен-генов типа CBFB-MYH11.

🔎 Но как интерпретировать всю эту хромосомную вечеринку? Узнаем в следующей серии.

➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖
P.S.: если вы хотите опубликовать свой интересный пост - пишите в ЛС канала или админам.

Напоминаем, у нас теперь есть чат - чтобы туда попасть напишите в ЛС паблика или админам.

Думайте. Подписаться.

Скука интерпретатора