Elektronische analyse van Tumor-DNA vergemakkelijkt het monitoren van hersenkanker bij kinderen

november 2020 Wetenschap Eline Feenstra

De diagnose van hooggradig glioom bij kinderen (‘Pediatric high-grade glioma’, pHGG) gaat gepaard met een slechte prognose en therapeutische monitoring blijft moeilijk. Tumoren geven celvrij tumor-DNA (cf-tDNA) af in de cerebrospinale vloeistof (‘cerebrospinal fluid’, CSF). Hierdoor is het mogelijk om tumor-geassocieerde mutaties te detecteren met behulp van CSF-monsters. In een nieuwe studie is er gekeken of directe, elektronische analyse van cf-tDNA, op een snelle manier patiëntspeficieke variant allele fractions (VAF) kan kwantificeren, ofwel de gemuteerde allelen in het sample.

De onderzoekers voerden een ultrakorte fragment (100-200 bp) PCR-amplificatie uit van cf-tDNA voor klinisch bruikbare afwijkingen in CSF en tumormonsters van patiënten met pHGG (n = 12) en vergeleken dit met niet-tumor CSF (n = 6). PCR-producten ondergingen snelle sequencing op basis van ampliconen door Oxford Nanopore Technology (Nanopore) met kwantificering van de VAF. Bovendien werd de techniek vergeleken met next-generation sequencing (NGS) en droplet digital PCR (ddPCR).

Gunstige resultaten Nanopore

Nanopore ging gepaard met een sensitiviteit van 85% en een specificiteit van 100% in CSF-monsters (n = 127) met 0,1 femtomol-DNA-detectielimiet en 12-uurresultaten. De resultaten waren gunstig in vergelijking met NGS. Multiplexanalyse leverde gelijktijdige analyse van H3.3A (H3F3A) en H3C2 (HIST1H3B) mutaties bij een niet-gebiotopieerde patiënt en de resultaten werden bevestigd door ddPCR. Seriële CSF cf-tDNA-sequencing door Nanopore toonde een correlatie aan met de radiologische respons, waarbij één patiënt een dramatische multi-gen moleculaire respons vertoonde wat een klinische respons op de lange termijn kon voorspellen.

Concluderend kan gesteld worden dat nanopore-sequencing van ultrakorte pHGG CSF cf-tDNA-fragmenten haalbaar, efficiënt en sensitief is bij gebruik van monsters met lage input. Hierdoor kunnen CSF cf-tDNA-diagnose en monitoring ingezet worden in een bredere patiëntenpopulatie.

Referentie

Bruzek AK, Ravi K, Muruganand A et al. Electronic DNA Analysis of CSF Cell-free Tumor DNA to Quantify Multi-gene Molecular Response in Pediatric High-grade Glioma. Clin Cancer Res. 2020 Oct 21. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-20-2066.

X