Ultraschnelle Amplicon-basierte Next-Generation-Sequenzierung bei nicht-plattenepithelialem nicht-kleinzelligem Lungenkrebs
8. September 2023
Die Zunahme molekularer Biomarker, die für die Behandlung von nicht-plattenepithelialem nicht-kleinzelligem Lungenkrebs (NS-NSCLC) getestet werden sollen, hat zur Entwicklung schneller und zuverlässiger molekularer Nachweismethoden geführt. Wir beschreiben einen Arbeitsablauf für die Beurteilung genomischer Veränderungen bei NS-NSCLC-Patienten unter Verwendung eines ultraschnellen Next Generation Sequencing (NGS)-Ansatzes.
Heutzutage erfordern zielgerichtete Therapien für nicht-kleinzelligen Lungenkrebs den schnellen Nachweis mehrerer genomischer Veränderungen. Sie ist also entscheidend für eine optimale Versorgung, da Thoraxbiopsien oft klein sind und nur wenige Tumorzellen enthalten. Daher stellen wir einen ultraschnellen Next-Generation-Sequencing-Workflow vor, der für die routinemäßige Diagnose von nicht-kleinzelligem Lungenkrebs im Pathologielabor implementiert wird.
Derzeit sind gezielte NGS mit unterschiedlichen Panelgrößen, Ein-Gen-Sequenzierungstests mittels RT-PCR, digitale PCR, Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung und Immunhistochemie die verschiedenen Methoden, die zum Nachweis molekularer Veränderungen verwendet werden. Die meisten dieser Methoden können jedoch Zeit und Gewebematerial in Anspruch nehmen, was zu einer verzögerten Diagnose und dem Risiko einer Gewebebelastung führt. Die Herausforderung besteht darin, mehrere molekulare Veränderungen effizient zu erkennen und gleichzeitig Materialien zu sparen und eine schnelle Diagnose zu beantworten.
Der Workflow versorgt den Thoraxonkologen mit umfassenden Tumorinformationen, einschließlich histologischer Diagnose, PD-L1-Status und anvisierbarer genomischer Aberrationen. Es ermöglicht eine schnelle Entscheidungsfindung bei der Behandlung für eine optimale Therapieauswahl. Unser Protokoll identifiziert alle wichtigen molekularen Ziele in der thorakalen Onkologie auf der Grundlage von ESMO-, NCCN- und ASCO-Empfehlungen und liefert auch bei kleinen Probengrößen und begrenzter DNA/RNA zeitnahe Ergebnisse.
Und so reduzierte das automatisierte System die Arbeitsbelastung der Techniker mit nur drei Stunden Nasslabor-Manipulation. Unser Ziel ist es, uns auf die schnelle und umfassende genomische Profilierung von Tumoren zu konzentrieren, indem wir in Zukunft ein großes NGS-Panel für Gewebe- und Plasmaproben entwickeln. Verstärkte Strategien zum Nachweis zahlreicher molekularer Veränderungen in kleinen Probengrößen und zytologischen Proben mit großen Panels sind jedoch dringend erforderlich.
Sehen Sie sich das vollständige Transkript an und erhalten Sie Zugang zu Tausenden wissenschaftlicher Videos
Übersicht
Diese Studie befasst sich mit dem dringenden Bedarf an einer schnellen Detektion genomischer Veränderungen beim nicht-squamösen nicht-kleinzelligen Lungenkarzinom (NS-NSCLC), um gezielte Therapien zu unterstützen. Ein ultraschneller Next-Generation-Sequencing-(NGS)-Arbeitsablauf wird als Lösung für die effiziente Analyse kleiner Biopsieproben vorgestellt.
Wesentliche Studienkomponenten
Forschungsbereich
- Onkologie
- Molekulare Diagnostik
- Next-Generation-Sequenzierung
Hintergrund
- Zielgerichtete Therapien für NS-NSCLC hängen von der rechtzeitigen Erkennung genomspezifischer Veränderungen ab.
- Herkömmliche Biopsieverfahren liefern häufig kleine Proben, was die Analyse erschwert.
- Ein umfassender Ansatz für eine schnelle Testung ist erforderlich, um die Patientenversorgung zu verbessern.
Verwendete Methoden
- Ultra-schnelle Next-Generation-Sequenzierung (NGS)
- Analyse von formalinfixierten, paraffineinbetteten (FFPE) Proben
- Automatisierte Aufreinigungs- und Sequenzierungsverfahren
Hauptergebnisse
- Der Arbeitsablauf identifiziert wichtige genetische Mutationen und Fusionen auf zeiteffiziente Weise.
- Es wurde eine hohe Empfindlichkeit zur Detektion verschiedener genomischer Veränderungen erreicht.
- Es wurde ein umfassendes molekulares Profiling an 259 NS-NSCLC-Patienten durchgeführt.
Schlussfolgerungen
- Diese Studie demonstriert einen neuen Standard für die schnelle genomische Profilierung bei NS-NSCLC.
- Sie liefert entscheidende Erkenntnisse für personalisierte Behandlungsstrategien in der Onkologie.
Häufig gestellte Fragen
Aussagekräftige Relevanz für die Industrie
Die ultraschnelle, ampliconbasierte Next-Generation-Sequenzierung (NGS) ermöglicht eine schnelle und umfassende molekulare Profilierung von nicht-plattenepithelalem nicht-kleinzelligem Lungenkarzinom (NS-NSCLC) anhand kleiner und vielfältiger Biopsieproben. Diese Fähigkeit trägt der wachsenden Nachfrage nach zeitnaher Detektion therapierelevanter genomischer Veränderungen Rechnung, unterstützt die Auswahl präziser Therapien und verringert diagnostische Verzögerungen. Die Integration solcher Arbeitsabläufe an der diagnostischen Entscheidungsschwelle verbessert die Vorhersagesicherheit und die Entscheidungsfindung hinsichtlich Therapieoptionen in der thorakalen Onkologie.
Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung und -Entwicklung
Frühe Entdeckung und Zielvalidierung
- Ermöglicht eine robuste Identifizierung klinisch relevanter genomischer Veränderungen bei NS-NSCLC.
- Unterstützt die funktionelle Zielvalidierung durch Nachweis von Treibermutationen und Genfusionen.
- Erleichtert die biologische Risikominimierung durch umfassende molekulare Charakterisierung.
- Verbessert die Vorhersagesicherheit für die Testung nachgeschalteter therapeutischer Hypothesen.
Screening und Assay-Entwicklung
- Liefert standardisierte, reproduzierbare molekulare Profilierungen, die für diagnostische Workflows mit hohem Durchsatz geeignet sind.
- Bietet quantitative Ausgaben für SNVs, INDELs, CNVs und Fusionen und unterstützt die Bereitschaft des Assays.
- Reduziert den Gewebeverbrauch und die Durchlaufzeit und ermöglicht eine effiziente Probenvoranalyse.
- Bereitet validierte molekulare Daten für die Integration in Screening- und Biomarker-Plattformen auf.
Translationale und präklinische Forschung
- Koppelt molekulares Profiling mit translationalen Biomarker-Strategien in der thorakalen Onkologie zusammen.
- Stellt die Kontinuität von der diagnostischen Entdeckung bis zur Auswahl und Validierung präklinischer Modelle sicher.
- Unterstützt risikoadjustierte Entscheidungen zur Weiterentwicklung durch umfassende genomische Daten.
- Ermöglicht die mechanistische Risikominimierung bei der Entwicklung neuartiger Therapien für NS-NSCLC.
Pipeline- und Workflow-Integration
Dieser ultraschnelle NGS-Workflow verbindet diagnostische Entdeckung und translationale Forschung und unterstützt die schnelle Identifizierung von Leitstrukturen sowie die präklinische Validierung in NS-NSCLC-Portfolios.
- Entdeckungsbiochemie: Beschleunigt die Hypothesenprüfung und Klärung von Signalwegen durch multiplexe genomische Analysen.
- Screening: Liefert reproduzierbare, quantitative molekulare Ergebnisse für die Assay-Entwicklung und die Bewertung von Verbindungen.
- Analytik: Erzeugt detaillierte Daten zu Varianten, Fusionen und Kopienzahlveränderungen für den Vergleich über verschiedene Krankheitsbilder hinweg und zur Entscheidungsunterstützung.
- Translationale Forschung: Ermöglicht die Abstimmung von Biomarkern und die Auswahl präklinischer Modelle basierend auf realweltlichen Tumorgenomdaten.
- Unternehmensweite Wiederverwendung: Schafft eine skalierbare, automatisierte Plattform für die fortlaufende molekulare Profilierung unterschiedlichster Probentypen.
Operative und unternehmerische Auswirkungen
- Wissenschaftlicher Wert: Erhöht die Vorhersagesicherheit und verringert mechanistische Unschärfen bei der Zielstrukturauswahl.
- Operativer Wert: Standardisiert und beschleunigt molekularbiologische Diagnostik bei minimalem Gewebebedarf.
- Strategischer Wert: Ermöglicht schnellere Go/No-Go-Entscheidungen und optimiert die Ressourcenallokation in onkologischen Entwicklungsprozessen.
- Portfolio-Wirkung: Unterstützt die risikoadjustierte Priorisierung und Weiterentwicklung von Kandidaten für zielgerichtete Therapien.
Durchführungsüberlegungen
- Erfordert Fachkenntnisse in molekularer Pathologie und Interpretation von NGS-Daten.
- Hängt von automatisierten Geräten und integrierter genomischer Analyse-Software ab.
- Erfordert standardisierte Vorgehensweisen über Teamgrenzen hinweg bei der Probenvorbereitung und Datenberichterstattung.
- Muss Protokolle an unterschiedliche Probengrößen und Gewebetypen anpassen, einschließlich zytologischer Proben.
- Die Durchlaufzeit und Empfindlichkeit werden durch die Probenqualität und Grenzen der Probemenge beeinflusst.
Biopharma-Häufige Fragen
Chapters in this video
0:00
Introduction
2:11
Preparation of FFPE DNA and RNA Samples for Sequencing Using Automated Purification Instrument (API)
4:42
Amplicon‐Based Next‐Generation Sequencing of Non‐Squamous Non‐Small Cell Lung Cancer
5:50
Sequencing Analysis of Non‐Squamous Non‐Small Cell Lung Cancer Using Integrated Genomic Viewer Software
