TANI KONULMASINDA UZUN VE ZORLU SÜRECİN SONLANDIRILMASI

NGS Cloud ile dakikalar içinde vaka çözümü

Yapay Zekâ Destekli Genetik Veri Analiz Platformu NGS Cloud yıllardır çözülememiş nadir bir hastalığa sahip bir kişide dakikalar içinde tanıya ulaştı.

Her gün yeni bir gen-fenotip ilişkisinin tanımlandığı günümüzde bu hıza yetişmek oldukça güç bir hal almaktadır. Son on yılda çok ciddi ilerlemeler kaydedilebilmiş olmasına rağmen ekzom analizi tanı oranları %25-40 civarında kalmaktadır (1). Genetik test sonrası tanı konulamamış vakaları periyodik olarak yeniden analiz etmek, analizde kullanılan bütün araçları güncel tutmak ve en yeni literatür bilgisini dahil etmek tanı oranlarını yukarı çekmede mutlaka izlenmesi gereken yöntemler olarak karşımıza çıkmaktadır (2).

Vaka:

Konuşma ve motor gerilik, entellektüel yetersizlik, ataksi, korea, kas hipertonisi, nöbetler, mikrosefali, strabismus, hareket bozukluğu, dirençli epilepsi, hipersalivasyon ve uyku bozukluğu olan 13 yaş erkek hasta tanı almak amacıyla dokuz yıl boyunca birden fazla klinik ziyaret etti. Bu ziyaretler esnasında karyotipleme, frajil-X testi, aCGH analizi (2011), tüm ekzom dizilemesi (2017) ve takibinde yapılan segregasyon analizleri (2018), negatif ekzom raporunu teslim eden laboratuvarda yaklaşık bir yıl sonra yapılan yeniden ekzom analizi de (2018) dahil genetik testler; glikolizasyon defekti testi, nörotransmitter analizi, serum sialotransferrin kapiller elektroforezi gibi biyokimyasal analizler (2019) sonrası tanı konulamadı.

Yöntem ve Bulgu:

Ailenin Pairend Biyoteknoloji ile temasa geçmesinden sonra VCF formatındaki veri, PECULIAR (PairEnd Client UpLoad & Integrated Analysis of Raw data) aracılığıyla NGS Cloud platformu’na yüklendi. Klinik veriler HPO (Human Phenotype Ontology) terimleri (3) kullanılarak girildi. Klinik terim ontolojilerinin ortak bir alanda kullanılmasına olanak tanıyan HOPE (Harmonization of Ontologies by PairEnd) yardımıyla fenotip ile güçlü ilişkili potansiyeli olan varyantlar önceliklendirildi. Son basamakta da otomatik analiz olan GENIUS (GENe Interactions Under Scope) ile dakikalar içinde POU3F3’te heterozigot bir varyant [c.1018_1019delinsTT p.(Gln340Leu)] tespit edildi (Resim 1).

Resim 1. Tespit edilen varyantın NGS Cloud Varyant Kartı Görünümü

Daha sonra yapılan ailesel segregasyon analizleri varyantın de novo olduğunu teyit etti. Böylelikle otomatik öneri niteliğinde NGS Cloud tarafından sunulan PM1 ve PM2 kriterlerine ek olarak PS2 kriteri de dahil edilebildi ve varyant ACMG kriterlerine4 göre <<Likely Pathogenic (LP)>> olarak yeniden sınıflandırıldı.

Sonuç:

Günümüzde çoğu vaka (%60-75) ilk genetik analiz sonrası çözümlenmeden kalmakta ve daha sonra yeniden analizler ile tanı alabilmektedir5. Bu zorluğun üstesinden gelmek için NGS Cloud platformu, ileri düzey ve güncel biyoinformatik işlemlerin entegrasyonu, gen-fenotip ilişkileri ve varyantlar ile ilgili yeni yayınları ve veri noktalarını literatür madenciliği ile otomatik olarak güncellemesi, uygun veri altyapısı sayesinde daha az hata ile varyant tespiti sayesinde tanı oranını arttırma, analiz zamanını kısaltma, manüel veri işlemlerini azaltma ve en önemlisi daha doğru klinik değerlendirme imkânı sunmaktadır.

Referanslar:

1.   Trujillano D et al (2017) Eur J Hum Genet. 2017;25(2):176‐182. doi:10.1038/ejhg.2016.146

2.  Frésard, L et al (2018) Cold Spring Harb Mol Case Stud., 4(6), a003392. https://doi.org/10.1101/mcs.a003392

3.  Köhler S et al (2019) Nucleic Acids Res. 2019;47(D1):D1018‐D1027. doi:10.1093/nar/gky1105

4.  Richards S, Aziz N, Bale S, et al. Standards and guidelines for the interpretation of sequence variants: a joint consensus recommendation of the American College of Medical Genetics and Genomics and the Association for Molecular Pathology. Genet Med. 2015;17(5):405‐424. doi:10.1038/gim.2015.30

a.  PM1: Located in a mutational hot spot and/or critical and well-established functional domain (e.g., active site of an enzyme) without benign variation.

b.  PM2: Absent from controls (or at extremely low frequency if recessive) in Exome Sequencing Project, 1000 Genomes Project, or Exome Aggregation Consortium.

c.  PS2: De novo (both maternity and paternity confirmed) in a patient with the disease and no family history.

5.  Baker SW et al (2019) J Mol Diagn. 2019;21(1):38‐48. doi:10.1016/j.jmoldx.2018.07.008