الكشف عن التغيرات القابلة للاستهداف في سرطان الرئة ذو الخلايا غير الصغيرة باستخدام تسلسل الجيل التالي
أكتوبر 10, 2025
يصف هذا البروتوكول سير عمل تسلسل الجيل التالي الآلي والمعتمد من ISO15189 للكشف عن التغيرات الجينومية القابلة للاستهداف في الأنسجة المضمنة بالبارافين الثابت بالفورمالين لسرطان الرئة ذو الخلايا غير الصغيرة (NSCLC).
تكتشف أبحاثي طفرات جينية في السرطان لتحسين التشخيص والعلاج. للبدء، سجل معلومات العينة في نظام إدارة معلومات المختبر واملأ نموذج الموافقة المستنيرة لاختبار الطفرات الجينية. باستخدام شفرات ميكروتوم ذات مرة واحدة، قطع أجزاء من سرطان الرئة غير الصغير، وعينة رسمية وثابتة مدمجة بالبارافين.
ثم قم بإجراء تلوين روتيني بالهيماتوكسيلين والإيوزين لتقييم محتوى خلايا الورم. لاستخراج الأحماض النووية، باستخدام ميكروتوم، قم بتقسيم الكتلة الرسمية والثابتة المدمجة بالبارافين للحصول على شريط، ثم وضع الشريط في أنبوب طرد مركزي دقيق بسعة 1.5 ملليتر. نقل الأنبوب إلى موقع إدخال العينة المخصص على جهاز الاستخراج الآلي.
بعد ذلك، استخدم أداة استخراج أوتوماتيكية مع مجموعة استخراج تلقائية. استبدل خطوات التوصيل يدويا بنظام استخراج حمض نووي مغناطيسي تلقائي. ثم اختر برنامج C1102 على الآلة.
اختر وقت حضانة إزالة الشمع للعينة بأنه 16 ساعة، واضبط حجم الإلوسيان إلى 100 ميكرولتر. استخدم القياس الطيفي للتأكد من نقاء الحمض النووي. ثم استخدم مجموعة كشف تحتوي على أصباغ فلورية محددة بالتسلسل لإجراء اختبار فلورومتري لقياس تركيز الحمض النووي بدقة.
لتحضير الحمض النووي الجينومي المجزأ باستخدام الموجات فوق الصوتية، اخلط 200 نانوجرام من الحمض النووي الجينومي في 50 ميكرولتر من مخزن منخفض تريس-إيدتا. ضع أنبوب العينة في رف عينات مبرد مسبقا، يحافظ عليه عند ثماني درجات مئوية. اضبط معلمات الجهاز وفقا للبروتوكول وابدأ تجزئة الحمض النووي.
لبدء التحضير التلقائي للمكتبة، اضغط زر الطاقة لتفعيل النظام وانتظر اكتمال عملية التهيئة. انتقل إلى إعداد البرنامج، اختر بروتوكول التشغيل، واختر بروتوكول BurningRock HS. اضبط نوع العينة إلى حمض نووي عالي الجودة، وكمية النانوجرام المدخلة إلى 50، ودورات ما قبل PCR إلى 12، ودورات ما بعد PCR إلى 12. ثم اضغط على الركض للمتابعة.
ثم أدخل خرطوشة الكواشف المعبأة مسبقا في الفتحة المخصصة للجهاز، والتي ستتحقق تلقائيا من مكان الكواشف وحالته. بعد تحميل العينات، اضغط بدء التشغيل الذاتي. راقب مؤشرات LED في النظام لمتابعة التقدم.
بعد انتهاء البرنامج، اضغط على موافق للتأكيد، وسيقوم النظام تلقائيا بنقل المكتبة النهائية إلى أنبوب المكتبة، مكتملا التحضير للمكتبة. قياس تركيز كل من المكتبة قبل المكتبة والمكتبة الكلية باستخدام الفلورومترية. قم بتخفيف مكتبة التسلسل إلى 1.6 بيكومولار و1300 ميكرولتر لعمليات التسلسل.
تحكم في بيئة التسلسل من خلال الحفاظ على درجة حرارة ورطوبة داخلية. التحكم الكامل في جودة بيانات إخراج الجهاز من خلال التحقق من جودة القاعدة فوق Q30 ومرشح تمرير كثافة العنقود. حدد سير العمل المحسن للكشف بشكل موثوق عدة تغييرات جينومية قابلة للتنفيذ سريريا في عينات الأورام التمثيلية.
أظهرت نتائج التسلسل وجود EGFR بتردد عال p. طفرة إحساس خاطئ في L858R، مصحوبة بتضخيم كبير في رقم نسخ جين EGFR. لوحظ تضخيم متوسط لجين MET ولوحظ تضخيم منخفض المستوى لجين BRAF.
أظهرت العينة عبء طفرة ورم وسيط وحالة استقرار ميكروساتلايت. حققت جميع المواقع الجينية المستهدفة، بما في ذلك ALK وBRAF وKRAS وROS1 معدل كشف 100٪ عبر أربع تجارب مكررة. تم اكتشاف كل طفرة بشكل متسق في جميع التجارب الأربع المتكررة، مع بقاء قيم الوفرة المتوقعة ضمن نطاق التذبذب الطبيعي، يوفر NJS ملفا جينيا ضاغطا لسرطان الرئة غير صغير الخلايا من خلال اكتشاف الجينات الشائعة والنادرة والجديدة في نفس الوقت.
سيركز بحثنا المستقبلي على الجمع بين علم الأمراض الجزيئي والذكاء الاصطناعي لاستكشاف مؤشرات حيوية جديدة لسرطان الرئة.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
نظرة عامة
يصف هذا البروتوكول سير عمل مؤتمت لتسلسل الجيل القادم، معتمد وفقاً لمعيار ISO15189، للكشف عن التغيرات الجينومية القابلة للاستهداف في أنسجة سرطان الرئة غير صغيرة الخلايا (NSCLC) المثبتة بالفورمالين والمضمنة في البارافين. تشمل هذه العملية تسجيل العينات، وتقطيعها، واستخلاص الأحماض النووية.
المكونات الرئيسية للدراسة
مجال العلم
- علم الأورام
- علم الجينوم
- علم الأمراض
خلفية علمية
- يُعد سرطان الرئة غير صغير الخلايا (NSCLC) نوعاً شائعاً من سرطان الرئة.
- يُعد تحديد التغيرات الجينومية أمراً بالغ الأهمية للعلاجات الموجهة.
- غالباً ما تُستخدم الأنسجة المثبتة بالفورمالين والمطمورة في البارافين في أبحاث السرطان.
- يمكن لتدفقات العمل المؤتمتة أن تعزز الكفاءة والدقة في الاختبارات الجينومية.
الغرض من الدراسة
- لإنشاء سير عمل موثوق للتسلسل الجيني لعينات سرطان الرئة غير صغير الخلايا (NSCLC).
- لتحسين الكشف عن التغيرات الجينومية القابلة للاستهداف.
- لضمان الامتثال لمعايير ISO15189.
الطرق المستخدمة
- تسجيل معلومات العينات في نظام إدارة معلومات المختبر.
- قطع مقاطع من العينات المثبتة بالفورمالين والمطمورة في البارافين باستخدام شفرات الميكروتوم.
- إجراء صبغة الهيماتوكسيلين والإيوسين الروتينية لتقييم محتوى الخلايا الورمية.
- استخلاص الأحماض النووية باستخدام جهاز استخلاص آلي.
النتائج الرئيسية
- استخلاص ناجح للأحماض النووية من عينات سرطان الرئة غير صغير الخلايا (NSCLC).
- الحصول على بيانات جينومية عالية الجودة للتغيرات القابلة للاستهداف.
- أثبت سير العمل الامتثال لاعتماد ISO15189.
- تحسين القدرات التشخيصية لعلاج سرطان الرئة غير صغير الخلايا (NSCLC).
الاستنتاجات
- يعد سير عمل التسلسل الآلي فعالاً في حالات سرطان الرئة غير صغير الخلايا (NSCLC).
- يعزز الامتثال لمعيار ISO15189 من موثوقية النتائج.
- يمكن تكييف هذا البروتوكول لأنواع أخرى من السرطان.
الأسئلة الشائعة
الأهمية التنفيذية في القطاع الصناعي
يعد الكشف الشامل عن التغيرات الجينومية القابلة للاستهداف العلاجي في سرطان الرئة غير صغير الخلايا (NSCLC) أمراً بالغ الأهمية في مجال أورام الدقة وتطوير المحافظ العلاجية. تتيح سير عمل تسلسل الجيل القادم (NGS) المؤتمتة والمعتمدة وفق معيار ISO15189 تحديداً عالي الموثوقية للطفرات والاندماجات والتضخيمات، مما يدعم التحقق القوي من الأهداف واتخاذ قرارات مدروسة بناءً على تقييم المخاطر. كما تعمل عمليات NGS الموحدة والقابلة للتكرار على تقليل التباين التقني وتسريع دمج الأبحاث الانتقالية.
التطبيقات الاستراتيجية في البحث والتطوير في مجال الأدوية الحيوية
الاكتشاف المبكر والتحقق من الهدف
- يتيح التحديد الدقيق للطفرات المسببة (driver mutations) وتضخمات الجينات من أجل التحقق الوظيفي من الأهداف.
- يدعم تقليل المخاطر البيولوجية من خلال الكشف عن التغييرات الجينومية الشائعة والنادرة في عينات سرطان الرئة غير صغير الخلايا (NSCLC).
- يعزز الثقة التنبؤية في اختيار الأهداف من خلال مراقبة صارمة للجودة وتطابق المكررات.
الفحص وتطوير المقايسة
- يُعد ملفات جينومية موثقة لعمليات فحص المركبات وتطوير مقايسات المؤشرات الحيوية اللاحقة.
- يوحد معايير معالجة العينات وتحضير المكتبات لضمان قابلية التكرار والموثوقية الكمية.
- تقلل سيرات العمل المؤتمتة من الأخطاء البشرية، مما يدعم الجاهزية للفحص عالي الإنتاجية والقابل للتوسع.
الأبحاث الانتقالية وما قبل السريرية
- يوائم التوصيف الجزيئي مع المؤشرات الحيوية ذات الصلة بالمرض لضمان الاستمرارية الانتقالية في أبحاث سرطان الرئة غير صغير الخلايا (NSCLC).
- يتيح التقدم المعدل وفقاً للمخاطر من خلال توفير بيانات شاملة عن الطفرات والتضخيمات للنماذج قبل السريرية.
- يدعم دمج علم الأمراض الجزيئي واكتشاف المؤشرات الحيوية الناشئة للدراسات الانتقالية المستقبلية.
تكامل مسار العمل وسير العمليات
يربط سير عمل تسلسل الجيل القادم (NGS) هذا بين الاكتشاف المبكر، والتحقق من الأهداف، والبحوث الانتقالية من خلال تقديم بيانات جينومية عالية الدقة من عينات سريرية لسرطان الرئة غير صغير الخلايا (NSCLC).
- بيولوجيا الاكتشاف: توفر اختباراً قوياً للفرضيات وتوضيحاً للمسارات من خلال الكشف الشامل عن الطفرات.
- المسح: يقدم مخرجات جينومية كمية وقابلة للتكرار، مناسبة لتطوير المقايسات وتقييم المركبات.
- التحليلات: تولد قراءات عالية الجودة ومصادق عليها إحصائياً للمقارنة بين الظروف المختلفة ودعم اتخاذ القرار.
- الأبحاث الانتقالية: تضمن محاذاة المؤشرات الحيوية واستمراريتها بدءاً من الاكتشاف وصولاً إلى التحقق قبل السريري في NSCLC.
- إعادة الاستخدام في المؤسسات: تؤسس منصة قياسية وقابلة للتوسع للتوصيف الجزيئي المستمر عبر محافظ أبحاث الأورام.
التأثير التشغيلي والمؤسسي
- القيمة العلمية: تزيد من الثقة التنبؤية وتقلل من الغموض الميكانيكي في اختيار الأهداف.
- القيمة التشغيلية: تعزز التوحيد القياسي، وقابلية التكرار، والإنتاجية من خلال الأتمتة ومراقبة الجودة الصارمة.
- القيمة الاستراتيجية: تحسن قرارات المتابعة أو التوقف وكفاءة رأس المال من خلال توفير بيانات جينومية موثوقة لفرز محفظة المشاريع.
- التأثير على المحفظة: تتيح ترتيب الأوليات المعدلة حسب المخاطر والنهوض بأصول علاج NSCLC وغيرها من أصول علاج الأورام.
اعتبارات التنفيذ
- يتطلب خبرة في علم الأمراض الجزيئي، وأجهزة تسلسل الجيل القادم (NGS)، والتحليل المعلوماتي الحيوي.
- يستلزم الوصول إلى أنظمة استخلاص وتحضير مكتبات آلية ذات بروتوكولات معتمدة.
- يستوجب توحيد المعايير بين الفرق فيما يتعلق بمدخلات العينات، وعتبات مراقبة الجودة، وتفسير البيانات.
- يجب تكييف البروتوكولات لتتناسب مع تباين الخلوية الورمية وجودة عينات FFPE.
- تظل مدة إنجاز الفحص والتعقيد التقني من الاعتبارات العملية للنشر السريري والترجمي.
