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Article de méthode

Interprétation des variants cliniques avec l'Integrative Genomics Viewer (IGV) pour les pathologistes moléculaires

134 vues

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DOI :

10.3791/71808

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14 août 2026

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1University of Pennsylvania, Department of Pathology and Laboratory Medicine, 2University of Michigan, Department of Pathology, 3Genomics Organization for Academic Laboratories (GOAL), 4University of Chicago, Department of Pathology, 5University of Colorado, Department of Pathology, 6University of Pennsylvania, Department of Pathology and Laboratory Medicine, 7Broad Institute of MIT and Harvard, 8University of California San Diego, Department of Medicine, 9Cincinnati Children's Hospital Medical Center, Division of Pathology and Laboratory Medicine

* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Le logiciel Integrative Genomics Viewer (IGV) offre une interface riche et intuitive pour examiner les données sous-jacentes au repérage des variants cliniques. Nous présentons ici cinq vignettes illustrant comment distinguer rapidement les événements pathogènes réels des artefacts, renforçant ainsi la confiance diagnostique des praticiens réalisant l'interprétation moléculaire d'analyses de séquençage à haut débit.

Résumé

Le visualiseur génomique intégratif (IGV) est un outil essentiel en génomique clinique, permettant la visualisation et l'interprétation de données de séquençage complexes. L'application de connaissances cliniques combinée à l'évaluation visuelle des résultats de séquençage constitue le moyen principal par lequel les pathologistes moléculaires et autres professionnels évaluent et finalisent les cas. Divers outils logiciels peuvent aider, mais leur relation avec les données sous-jacentes doit être comprise et appliquée de manière systématique. Cette étude présente des notions fondamentales sur les types de fichiers de données de séquençage de nouvelle génération (NGS) (par exemple, FASTQ, BAM, VCF), accompagnées d'une discussion sur leur format et leur objectif. Nous décrivons ensuite les fonctionnalités d'IGV qui exploitent les subtilités de ces fichiers. Nous utilisons une série de cas pratiques sélectionnés selon des vignettes cliniques, au travers desquelles le lecteur interagira avec des données de séquençage NGS clinique à l'aide du logiciel IGV, afin d'examiner divers types de variants cliniquement pertinents par rapport au génome de référence humain. Ces vignettes cliniques ont été sélectionnées pour illustrer certains des aspects complexes de l'interprétation des données génomiques, et montrer comment l'utilisation d'IGV dans un flux de travail courant peut fournir des informations interprétatives supplémentaires sur les variants, allant au-delà des appels de variants générés par les algorithmes classiques de logiciels bioinformatiques. L'inspection visuelle des variants génomiques à l'aide des outils intégrés à IGV peut révéler des indices contextuels subtils (c'est-à-dire la fréquence allélique du variant, le biais de brin, le contexte tissulaire spécifique) susceptibles d'influencer l'interprétation des variants génomiques. Bien que cette étude se concentre sur l'utilisation d'IGV pour la détection et l'interprétation de variants somatiques, les applications proposées peuvent être étendues au contexte germinatif, notamment pour l'analyse de variants complexes et la détection de mosaiques.

Introduction

Les soins en oncologie ont été profondément transformés ces dernières années par l'utilisation des technologies de séquençage de nouvelle génération (NGS) pour guider le diagnostic, le pronostic et le choix du traitement1. L'analyse par NGS est devenue la norme dans la prise en charge de plusieurs types de tumeurs afin de : 1) établir un diagnostic de tumeur définie sur la base de critères moléculaires, 2) utiliser les résultats de biomarqueurs indépendants du type tumoral pour orienter les décisions thérapeutiques, et 3) déterminer la stratification du risque pour des types tumoraux spécifiques2,

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Protocole

Les données présentées ici sont un mélange de données de séquençage à haut débit (NGS) simulées et réelles provenant de patients. Cependant, toutes les données issues des patients sont désidentifiées par un mélange de suppression des étiquettes et d'extraction des lectures à un seul locus. Ce protocole suit les lignes directrices applicables du comité d'éthique de la recherche sur les êtres humains de toutes les institutions des auteurs.

1. Téléchargement de la version la plus récente de l'Integrative Genomics Viewer (IGV)

REMARQUE : IGV est un programme gratuit téléchargeable permettant de visuali....

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Résultats

À noter, cette étude se concentre sur la description des nuances de l'analyse des variants dans IGV pour la rédaction de rapports cliniques. La rédaction finale du rapport clinique doit dépender du pipeline validé, des critères de qualité et de la politique de reporting propres à chaque laboratoire. Une discussion complète de ce sujet important dépasse le cadre de la présente étude ; toutefois, des normes et des lignes directrices recommandées ont été établies par le Collège américain de génétique médicale et de génomiqu.......

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Discussion

L'analyse précise des variants pour les rapports cliniques dépend d'algorithmes bioinformatiques complexes et de l'intégration d'une revue visuelle des variants complexes à l'aide d'IGV5,6. Cette étude a été conçue pour compiler une ressource concise des paramètres recommandés afin de visualiser les altérations génomiques simples et complexes dans IGV (Fichier Supplémentaire 1). Cette étude se concentre sur les altérations somatiques courantes et.......

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Déclarations de divulgation

Tous les auteurs déclarent qu’ils n’ont aucun conflit d’intérêts.

Remerciements

Nous remercions tous les développeurs du logiciel IGV ainsi que le financement du NIH qui soutient actuellement le développement d'IGV : U24CA258406. Aucun financement n'a été reçu pour le développement de cette étude.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
BLATRecherche BLAT dans le génomehttps://genome.ucsc.edu/cgi-bin/hgBlatPage web autonome BLAT. L'API BLAT est disponible dans IGV, aucune installation supplémentaire requise
CNVKitGitHubhttps://github.com/etal/cnvkitDépôt public GitHub contenant CNVKit, disponible gratuitement au téléchargement. Les instructions pour télécharger et exécuter CNVKit sont également disponibles ici.
Fichier de segments comparateur n°1 pour la vignette n°5GitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/c1.segFichiers de nombre de copies
Fichier de segments comparateur n°2 pour la vignette n°5GitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/c2.segFichiers de nombre de copies
Fichier de segments comparateur n°3 pour la vignette n°5GitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/c4.segFichiers de nombre de copies
Fichier de segments comparateur n°4 pour la vignette n°5GitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/c5.segFichiers de nombre de copies
Fichier de segments comparateur n°5 pour la vignette n°5GitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/c6.segFichiers de nombre de copies
Fichier de segments comparateur n°6 pour la vignette n°5GitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/c7.segFichiers de nombre de copies
Fichier de segments comparateur n°7 pour la vignette n°5GitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/c8.segFichiers de nombre de copies
Fichier de segments comparateur n°8 pour la vignette n°5GitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/c9.segFichiers de nombre de copies
Fichier de segments comparateur pour la vignette n°5GitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/c3.segFichiers de nombre de copies
Séquence du génome humainSéquence du génome humainhttps://hgdownload.soe.ucsc.edu/goldenPath/hg38/bigZips/latest/hg38.fa.gzFichier fasta téléchargeable contenant l'assemblage du génome humain Hg38.  Ce fichier est disponible dans IGV, aucun téléchargement supplémentaire n'est nécessaire
Séquence du génome humainSéquence du génome humainhttps://hgdownload.soe.ucsc.edu/goldenPath/hg19/bigZips/latest/hg19.fa.gzFichier fasta téléchargeable contenant l'assemblage du génome humain Hg19. Ce fichier est disponible dans IGV, aucun téléchargement supplémentaire n'est nécessaire
Ensemble logiciel IGVLogiciel IGVhttps://data.broadinstitute.org/igv/projects/downloads/2.19/IGV_Win_2.19.7-WithJava-installer.exeVersion 2.19.7 du logiciel IGV avec Java (JDK 21), gratuit à télécharger. Ce lien est destiné à Windows, mais des liens pour Linux et Mac sont également disponibles.
Fichier de segments pour le cas de la vignette n°5GitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/proband.segFichiers de nombre de copies
Dépôt GitHub du tutorielGitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/tree/mainDépôt GitHub public contenant tous les fichiers nécessaires pour reproduire les six vignettes
Vignette n°1GitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/KRAS.xmlFichiers de session
Index bai de la vignette n°1, cas AGitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/kras2A_fixed_backbone_
2A_new_final_sorted.bam.bai		Fichiers d'alignement
Fichier d'alignement bam de la vignette n°1, cas AGitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/kras2A_fixed_backbone_
2A_new_final_sorted.bam		Fichiers d'alignement
Index bai de la vignette n°1, cas BGitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/kras2B_fixed_backbone_
2B_new_final_sorted.bam.bai		Fichiers d'alignement
Fichier d'alignement bam de la vignette n°1, cas BGitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/kras2B_fixed_backbone_
2B_new_final_sorted.bam		Fichiers d'alignement
Vignette n°2GitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/BRAF.xmlFichiers de session
Vignette n°2  index baiGitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/fig2C_braf_v600k_2bp_
backbone_2CD_new_final_sorted.bam.bai		Fichiers d'alignement
Vignette n°2  fichier d'alignement bamGitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/fig2C_braf_v600k_2bp_
backbone_2CD_new_final_sorted.bam		Fichiers d'alignement
Vignette n°3GitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/KIT.xmlFichiers de session
Fichier d'index bai de la vignette n°3GitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/KITdupmod2.baiFichiers d'alignement
Fichier d'alignement bam de la vignette n°3GitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/KITdupmod2.bamFichiers d'alignement
Vignette n°4GitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/EGFR.xmlFichiers de session
Fichier d'alignement de la vignette n°4GitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/EGFRE746_A750delmod.bamFichiers d'alignement
Vignette n°4 index baiGitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/EGFRE746_A750delmod.baiFichiers d'alignement
Vignette n°5GitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/copynumber.xmlFichiers de session
Vignette n°6GitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/egfr_vIII.xmlFichiers de session
Vignette n°6 index baiGitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/proband.baiFichiers d'alignement
Fichier d'alignement bam de la vignette n°6GitHubhttps://github.com/Eitan177/Demo_IGV/blob/main/proband.bamFichiers d'alignement

Références

  1. Tjota MY, Segal JP, Wang P. Clinical utility and benefits of comprehensive genomic profiling in cancer. J Appl Lab Med. 2024;9(1):76-91.
  2. Freedman AN, et al. Use of next-generation sequencing tests to guide cancer treatment: results from a nationally representative survey of oncologists in the United States. JCO Precis Oncol. 2018;2:PO.18.00169.
  3. Ghoreyshi N, et al. Next-generation sequencing in cancer diagnosis and treatment: clinical applications and future directions. Discov Oncol. 2025;16:578.
  4. Aisner DL, et al. The Genomics Organization for Academic Laboratories (GOAL): A vision for a genomics future for academic pathology. Acad Pathol. 2023;10(3):10....

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