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Il carcinoma polmonare non a piccole cellule (NSCLC) rappresenta il 75%-85% di tutti i casi di carcinoma polmonare, rappresentando sia una priorità clinica che una sfida terapeutica 1,2,3. Negli ultimi anni, con il successo dello sviluppo e dell'applicazione clinica di farmaci a bersaglio molecolare come gli inibitori della tirosin-chinasi del recettore del fattore di crescita epidermico (EGFR-TKI), il trattamento del NSCLC avanzato è entrato nell'era delle terapie di precisione personalizzate 4,5,6. La terapia mirata offre un'efficacia precisa, un'elevata specificità ed effetti collaterali minimi 7,8. Questo cambiamento nel trattamento ha contemporaneamente aumentato la domanda di tecnologie diagnostiche molecolari.
Attualmente, i test completi mirati al tumore sono diventati una componente indispensabile della pratica clinica che può aiutare a chiarire profili di mutazione genetica accurati e quindi fornisce una base affidabile per il successivo uso mirato di farmaci, il monitoraggio della resistenza ai farmaci e la valutazione della prognosi per i pazienti. In particolare, i test multigenici basati su NGS, che sfruttano i vantaggi tecnici ad alto rendimento e ad alta sensibilità, sono già stati raccomandati per applicazioni cliniche 9,10,11,12.
Rispetto alle tradizionali tecniche di diagnostica molecolare, l'NGS dimostra vantaggi rivoluzionari. Il vantaggio principale di NGS risiede nella sua elevata capacità di produzione. Consente il rilevamento simultaneo di più geni, comprese le alterazioni genetiche note e sconosciute13,14. Nel frattempo, NGS ottiene test completi in un'unica corsa, riducendo relativamente i costi, il consumo di campioni e i tempi di esecuzione dei test15,16. Alla luce di questi vantaggi, l'NGS è stato sempre più applicato nella pratica clinica. Tuttavia, i processi dell'NGS sono complessi, tra cui la valutazione della cellularità del tumore, l'estrazione dell'acido nucleico, la preparazione automatizzata della libreria e l'analisi bioinformatica. La qualità dell'elaborazione iniziale del campione influisce direttamente sulle prestazioni delle successive analisi bioinformatiche17. In particolare, la preparazione delle librerie prevede una serie di passaggi per convertire i campioni di acido nucleico grezzo in librerie standardizzate compatibili con gli strumenti di sequenziamento. La preparazione della libreria include la frammentazione, la riparazione dell'estremità, la legatura dell'adattatore e l'amplificazione PCR18. Questo complesso processo introduce spesso vari pregiudizi tecnici: ad esempio, la frammentazione può portare alla sottorappresentazione delle regioni eterocromatiniche; la preferenza della ligasi per il substrato durante la legatura dell'adattatore può comportare la perdita di alcune sequenze; e l'amplificazione della PCR tende a causare una copertura non uniforme nelle regioni con contenuto di GC estremo19. Questi pregiudizi sistemici non solo riducono la qualità dei dati di sequenziamento, ma possono anche portare a conclusioni errate nelle successive analisi bioinformatiche. Pertanto, stabilire un rigoroso sistema di controllo qualità è essenziale per garantire l'affidabilità e la coerenza dei risultati sperimentali.
Per affrontare queste sfide tecniche di lunga data, il laboratorio ha adottato un sistema NGS completamente automatizzato. Il sistema è progettato per ridurre i tempi di elaborazione manuale e diminuire i tempi di consegna complessivi. Incorpora protocolli programmabili per garantire sia la flessibilità operativa che la precisione di elaborazione, utilizzando al contempo moduli e unità integrati per ridurre al minimo i potenziali distorsioni tecniche in ogni fase. Inoltre, questa soluzione automatizzata non solo migliora la riproducibilità e la produttività della preparazione della libreria, ma, cosa più importante, garantisce che i dati di sequenziamento riflettano in modo più accurato la composizione molecolare dei campioni originali. Qui, il laboratorio vorrebbe introdurre il sistema attraverso il rilevamento delle alterazioni del driver utilizzando NGS basato sul DNA.