Μελέτη υπομικροσκοπικών γονιδιωματικών αλλοιώσεων σε ασθενείς με παιδιατρικές αιματολογικές κακοήθειες με τη μέθοδο του συγκριτικού γενωμικού υβριδισμού σε μικροσυστοιχίες (aCGH)

Abstract

Acute Lymphoblastic Leukemia (ALL) is a malignancy of the immature lymphoid cells mainly associated with numerical and structural chromosomal aberrations. The current standard for profiling the diverse genetic background comprises a combination of conventional karyotype and FISH analysis for the most common translocations, albeit with many limitations. Chromosomal Microarray Analysis (CMA) is a high throughput whole genome method that is gradually implemented in routine clinical practice, but not many studies have compared the two methods. Here we aim to investigate the added benefits of utilizing the high resolution 2 x 400 K G3 CGH + SNP CMA platform in routine diagnostics of pediatric ALL. From the 29 bone marrow samples that were analyzed, CMA identified clinically relevant findings in 83%, while detecting chromosomal aberrations in 75% of the patients with normal conventional karyotype. The most common finding was hyperdiploidy (20%), and the most common submicroscopic aberration involved CDKN2A/B genes. The smallest aberration detected was a 9 kb partial NF1 gene duplication. The prognosis of the patients when combining conventional cytogenetics and CMA was either changed or enhanced in 66% of the cases. A rare duplication possibly indicative of a cryptic ABL1-NUP214 fusion gene was found in one patient. We conclude that CMA, when combined with conventional cytogenetic analysis, can significantly enhance the genetic profiling of patients with pediatric ALL in a routine clinical setting.

H οξεία λεμφοβλαστική λευχαιμία (ΟΛΛ) είναι μια κακοήθεια των ανώριμων λεμφοκυττάρων, η οποία συνδέεται στενά με αριθμητικές και δομικές χρωμοσωμικές αλλοιώσεις. Η μελέτη του γενετικού προφίλ των ασθενών με ΟΛΛ, το οποίο παρουσιάζει υψηλού βαθμού ετερογένεια, πραγματοποιείται, ως επί το πλείστον, με ένα συνδυασμό συμβατικού καρυοτύπου και ανάλυσης FISH για την ανίχνευση των συνηθέστερων μεταθέσεων, η προσέγγιση όμως αυτή έχει αρκετούς περιορισμούς. Η Χρωμοσωμική Ανάλυση με Μικροσυστοιχίες (ΧΑΜ) είναι μια μέθοδος που παρέχει ανίχνευση αλλαγών αριθμού αντιγράφων (CNVs) στο εύρος όλου του γονιδιώματος με υψηλή διακριτική ικανότητα. Η μέθοδος σταδιακά ενσωματώνεται όλο και περισσότερο στην κλινική πράξη, παρ’όλα αυτά δεν υπάρχουν πολλές μελέτες οι οποίες να συγκρίνουν τις δύο προσεγγίσεις. Ο στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η διερεύνηση του οφέλους από την εφαρμογή μιας πλατφόρμας μικροσυστοιχιών υψηλής ανάλυσης (2 x 400 K G3 CGH + SNP) για την μελέτη του προφίλ του καρκινικού γονιδιώματος ασθενών με Β Οξεία Λεμφοβλαστική Λευχαιμία της παιδικής ηλικίας. Μελετήθηκαν 29 δείγματα μυελού των οστών, στα οποία η ΧΑΜ ανίχνευσε κλινικά σημαντικά ευρήματα στο 83%. Επιπρόσθετα, στο 75% των ασθενών με φυσιολογικό ή μη διαγνωστικό καρυότυπο ανιχνεύθηκαν κλινικά σημαντικά ευρήματα. Το συχνότερο εύρημα στα δείγματα που μελετήθηκαν ήταν η υπερδιπλοειδία (20%) ενώ το συχνότερο υπομικροσκοπικό εύρημα περιελάμβανε τα γονίδια CDKN2A/B. Το μικρότερο εύρημα ήταν ένας μερικός διπλασιασμός του γονιδίου NF1, μεγέθους 9Kb. Η πρόγνωση των ασθενών με συνδυασμένη χρήση των πληροφοριών του συμβατικού καρυοτύπου, της ανάλυσης FISH και της ΧΑΜ ενισχύθηκε ή τροποποιήθηκε στο 66% των περιστατικών. Ακόμη, σε έναν εκ των ασθενών ανιχνεύθηκε ένας σπάνιος διπλασιασμός που δυνητικά σχετίζεται με την ύπαρξη ενός υβριδικού γονιδίου NUP214-ABL1. Συμπερασματικά, η ΧΑΜ, σε συνδυασμό με τις συμβατικές κυτταρογενετικές τεχνικές, είναι σε θέση να βελτιώσει την μελέτη του γενετικού προφίλ των ασθενών με Β ΟΛΛ της παιδικής ηλικίας.