Anvendelse af ny teknologi til klinisk diagnostik
Problem
Mange genetiske sygdomme som bl.a. udviklingsforstyrrelser, medfødte misdannelser, kønsanomalier, muskelsygdomme, og flere former for kræft, skyldes oftest kromosomale forandringer i arvemassen (DNA'et), der kan være numeriske eller strukturelle. Vi har ikke en enkel metode til rådighed, der kan påvise de forskellige typer af kromosomale forandringer. Den diagnostiske udredning af vores patienter er derfor ofte langvarig og ressourcetung, da det typisk er nødvendigt at gøre brug af flere forskellige analysemetoder, inden en endelig diagnose kan fastsættes. Mange af de eksisterende analysemetoder (kromosomanalyse, in situ hybridisering (FISH), Southern blot og array CGH), bygger på manuelle håndteringer og kræver kompetencer, der er svære at opretholde blandt personalet. Der er derfor et stort behov for en analysemetode, som konsoliderer og digitaliserer nuværende metoder og tilbyder en komplet analyse af kromosom ændringerne af høj kvalitet – en all-in-one analysemetode, som samtidig reducerer ressourceforbruget og forsimpler workflowet i laboratoriet.
Løsning
En ny kommerciel analysemetode (high resolution optical genome mapping) fra firmaet Bionano Genomics kombinerer eksisterende metoder, til udredning af genetiske sygdomme og visse former for kræft, i en analyseplatform (all-in-one metode). Den nye teknologi tilbyder en komplet analyse af kromosom ændringer og strukturelle variationer og er nu tilgængelig i en kommerciel form, der gør den anvendelig til klinisk diagnostik. Metoden gør det muligt at visualisere og undersøge meget store stykker af arvemassen (DNA). De store stykker DNA, der undersøges er netop afgørende for at kunne se større kromosomale ændringer i arvemassen, som vi med nuværende metoder ikke er i stand til. Metoden er afprøvet på forskellige former for klinisk prøvemateriale (blod, væv og celler) og har derfor et stort potentiale inden for både præ- og postnatal genetisk diagnostik og inden for visse arvlige og somatiske former for kræft. Metoden er mere sensitiv og udover store kromosom forandringer kan metoden også påvise små forandringer i arvemassen helt ned til 500 bp, og give en endelig diagnose hurtigere end de eksisterende procedurer, som ofte indebærer brugen af flere forskellige metoder. Metoden involverer kun få trin i laboratoriet, og vil resultere i et mere strømlinet workflow og erstatte nuværende ressourcetunge processer.
Proces
Fase 1 –Brugertest/verificering
Beskrivelse: I alt 15 kliniske prøver, repræsenterende patienter med muskelsygdomme, leukæmi og kromosomanomalier, sendes til analyse hos Bionano Genomics servicelaboratorie i Frankrig. Data sendes herefter retur til afdelingerne på AUH, hvorefter afdelingerne undervises i brugen af tilhørende software og selv varetager analysen af prøverne
Succeskriterie: Fuld overensstemmelse mellem Bionano analysen og tidligere resultater påvist med eksisterende metoder.
Fase 2 – Studietur
Beskrivelse: Studiebesøg hos KU Leuven Hospital i Belgien, hvor metoden er under implementering og forventes i klinisk brug i begyndelsen af 2022.
Succeskriterie: Opnå fuld forståelse for workflow, ressourcekrav, kompleksitet, økonomi og nødvendige kompetencer ifm. drift og implementering af metoden.
Fase 3- Evaluering
Beskrivelse: På baggrund af fase 1 og 2 udarbejdes en endelig rapport med henblik på at belyse fordele og ulemper ved et skift af teknologi.
Succeskriterie: Rapporten skal give indsigt i kvalitet, økonomi, kompleksitet og ressourcekrav ved brug af high optical genome mapping til genetiske undersøgelser.
Afdelingsmolekylærbiolog, PhD
Malene Bek-Thomsen
Malbek@rm.dk
78455563
Blodsygdomme, AUH.
Professor, overlæge, Eigil Kjeldsen (eigikjel@rm.dk)