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Il nuovo metodo può identificare facilmente i virus nei tumori in un test di sequenziamento genomico clinico di routine

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Convalida del rilevamento del virus mediante il test di profilazione del tumore e nuove associazioni di virus. A: Curva delle caratteristiche dell’operatore ricevitore (ROC) che mostra le prestazioni del rilevamento dei virus rispetto al metodo di amplificazione isotermica. B: Grafico forestale che mostra l’arricchimento di HHV6 nel neuroblastoma, HHV7 nel cancro esofagogastrico e HPV42 nel cancro della pelle non melanoma. I risultati sono mostrati come un odds ratio confrontando l’arricchimento per il virus nel tipo di tumore specifico rispetto agli altri tipi di tumore nella coorte. A destra della figura sono mostrati i valori dell’odds ratio e gli intervalli di confidenza al 95%. C: Il pannello superiore mostra una microfotografia che dimostra la morfologia dell’adenocarcinoma papillare digitale mediante colorazione con ematossilina ed eosina con ingrandimento 20X e il pannello inferiore mostra una microfotografia dello stesso tessuto con ibridazione in situ dell’RNA progettata su misura per rilevare HPV42 dimostrando la localizzazione del virus a cellule tumorali. Credito: Giornale di diagnostica molecolare

I ricercatori hanno sviluppato un metodo per rilevare con precisione i virus dal sequenziamento clinico di nuova generazione e descrivere nuove associazioni tra tumori e virus specifici che giustificano ulteriori indagini. Queste informazioni rendono più fattibile considerare lo stato virale nei protocolli di trattamento. I loro risultati appaiono nel Giornale di diagnostica molecolare.

I virus si trasferiscono comunemente dalle cellule umane normali alle cellule maligne nei tumori solidi. Tuttavia, il rilevamento del virus è limitato nella pratica clinica attuale. Lo screening universale dei virus non è tecnicamente o fiscalmente fattibile perché le attuali tecniche standard di cura sono uniplex, costose e hanno flussi di lavoro impegnativi.

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I ricercatori hanno sviluppato una tecnica di sottrazione digitale, che elimina le cellule del genoma umano dall’analisi di sequenziamento per identificare la presenza di DNA virale come processo di garanzia della qualità (QA). Questa tecnica bioinformatica non richiede sequenziamento aggiuntivo e il rilevamento dei virus può essere ottenuto con un costo aggiuntivo minimo. I loro risultati erano paragonabili ai metodi clinici standard per l’identificazione del virus tumorale.

“Abbiamo deciso di esaminare i tipi di tumore che sono comunemente associati a un virus e, in quasi tutti i casi, lo strumento di controllo qualità ha rilevato il virus che ci aspettavamo”, ha spiegato il ricercatore capo Chad M. Vanderbilt, MD, Department of Pathology e Department of Laboratory Medicina, Memorial Sloan Kettering Cancer Center, New York, NY, USA. “Con questa scoperta incoraggiante, abbiamo deciso di perfezionare il metodo come pipeline di rilevamento del microbioma ed estendere l’analisi per vedere come funziona il metodo per rilevare virus clinicamente rilevanti e scoprire relazioni inaspettate tra virus e tumore”.

Lo studio è lo studio più ampio e completo sul rilevamento del virus del DNA umano nel cancro. Ha utilizzato i dati raccolti da gennaio 2014 a ottobre 2020 da 48.148 tumori solidi sequenziati da un test di profilazione tumorale approvato dalla Food and Drug Administration statunitense per pazienti con tumori solidi avanzati. Un algoritmo BLAST (strumento di ricerca di allineamento locale di base) ha confrontato le letture di sequenziamento non umane (non mappate) presenti nei tumori con tutti i virus umani dal database dei virus dell’informazione del Centro nazionale per la biotecnologia. I ricercatori hanno convalidato in modo incrociato i loro risultati con più metodi per tipi di tumore e specie di virus e hanno scoperto che il loro metodo ha una sensibilità comparabile per rilevare i virus del papilloma umano ad alto rischio (HPV) e il virus Epstein Barre (EBV) rispetto ai metodi di ibridazione e amplificazione clinicamente validati in situ.

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I ricercatori hanno quindi esteso l’analisi per scoprire nuove associazioni di virus tumorali. Le associazioni precedentemente non segnalate tra il virus dell’herpes umano (HHV)6 nel neuroblastoma e l’HHV7 nel cancro esofagogastrico sono state convalidate utilizzando un set di dati indipendente. Hanno anche trovato una nuova associazione tra HPV42 e adenocarcinoma papillare digitale. Rispetto all’esecuzione di laboriosi test di scoperta di singoli virus, l’accesso ai dati per la scoperta mediante la sola analisi dei dati consente di dedicare risorse allo studio del ruolo che i virus potrebbero svolgere nell’oncogenesi e alla considerazione delle terapie informate sui virus.

“I risultati di questo progetto supportano ulteriormente l’importanza dello studio del ruolo del microbioma nella malattia, mentre il metodo utilizzato in questo studio è portatile per i laboratori più piccoli”, ha affermato la co-ricercatrice Anita S. Bowman, MS, Department of Pathology, Memorial Sloan Kettering Cancer Center, New York, NY, USA “Nel mondo frenetico dell’oncologia, l’identificazione efficace di queste relazioni tumore-virus si aggiunge alla base di conoscenza collettiva e può anche portare a migliori opzioni terapeutiche. In definitiva, comprendere la tumorigenesi dopo un’infezione virale aiuterà a raggiungere il nostro obiettivo comune di salvare vite umane”.


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