Volledig genomisch mappen voor uitgebreide analyse van sarcomagenomen in een diagnostische setting

In de klinische oncologiepraktijk zijn de afgelopen decennia verschillende innovatieve moleculaire technieken geïntroduceerd. Een van deze tools is short-read next generation sequencing (NGS), een techniek die leidde tot een significante verbetering in de diagnose en behandeling van kanker dankzij de identificatie van targetbare drivermutaties en/of genfusies. NGS heeft echter vooral een revolutie teweeggebracht in de klinische praktijk bij veelvoorkomende typen epitheelkanker, maar blijft onbevredigend wanneer het wordt toegepast op zeldzame tumortypen zoals kwaadaardige weke delen en bottumoren. Deze tumoren, ook wel sarcomen genoemd, vertegenwoordigen minder dan 2% van de solide tumoren met 1181 nieuwe diagnoses in België in 2018 [1]. Sarcomen zijn zeer heterogeen in termen van histologische presentatie (> 100 subtypes tot nu toe), klinisch ziekteverloop en onderliggende genetische afwijkingen. Nauwkeurige bepaling van genetische afwijkingen draagt aanzienlijk bij aan een juiste diagnose, die sterk geassocieerd is met de behandeling van de patiënt. Het genetisch testen van sarcomen is tegenwoordig echter niet eenvoudig. Hoewel sommige sarcoomsubtypes een karakteristieke genmutatie of -fusie dragen, blijven vele slecht gekarakteriseerd of vertonen ze meerdere, complexe genetische afwijkingen veroorzaakt door chromothripsis of catastrofale chromosomale breuk. Deze complexe afwijkingen zijn moeilijk te detecteren door kort leesbare NGS en omvatten doorgaans structurele varianten waarin grotere DNA-segmenten chromosomale verstoringen ondergaan, zoals translocaties, deleties, duplicaties, inserties of inversies. Daarom is momenteel een combinatie van verschillende cytogenetische technieken vereist voor de diagnostische opwerking van sarcomen, waaronder conventionele karyotypering, array Comparative Genomic Hybridization (aCGH) en Fluorescent In Situ Hybridization (FISH), naast kort leesbare NGS. Deze gecombineerde aanpak is nodig omdat standaard cytogenetische technieken verschillende tekortkomingen hebben, waaronder een beperkte resolutie (karyotypering) of het onvermogen om bepaalde structurele varianten zoals gebalanceerde translocaties (aCGH) te detecteren. Als gevolg hiervan is genetisch testen van sarcomen arbeidsintensief, kostbaar en vereist een aanzienlijke hoeveelheid tumorweefsel die niet altijd beschikbaar is. Met dit project willen we een nieuwe technologie implementeren, Optical Genomic Mapping (OGM) genaamd. OGM is een niet-sequencing-gebaseerde technologie die genoombrede detectie van structurele varianten en copy number alterations mogelijk maakt, en heeft daarom het potentieel om de bovengenoemde standaard cytogenetische technieken te vervangen door één enkele test, zoals recentelijk aangetoond door Neveling et al voor hematologische maligniteiten [4,5]. In vergelijking met long-read sequencing-methoden zoals PacBio of Nanopore heeft OGM het voordeel dat het geen sequencing-fouten heeft. Het implementeren van OGM voor sarcoomdiagnostiek zal leiden tot meer uitgebreide en kosteneffectieve genetische analyse, waardoor structurele varianten en kopie-aantalvariatie in patiëntmonsters snel worden onthuld. Deze nieuwe benadering zal niet alleen resulteren in een verbeterde diagnose, maar kan ook nieuwe driver-gebeurtenissen aan het licht brengen bij slecht gekarakteriseerde sarcomen.