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Sequenciamento de próxima geração (NGS), uma poderosa ferramenta para investigar os mistérios do genoma, pode fornecer uma grande quantidade de informações, que podem revelar alterações genéticas. A aplicação da análise NGS na clínica tornou-se mais comum, especialmente para a medicina personalizada. Uma das maiores limitações da NGS, no entanto, é uma taxa de erro elevada. Embora considera-se adequado para estudar as mutações herdadas, a análise de mutações raras é extremamente limitada1,2, especialmente quando analisar o DNA obtido de uma biópsia"líquida".
Tumor de circulação DNA (ctDNA) é sem célula DNA (cfDNA) no sangue que é derramado de células tumorais. Na maioria dos casos, a quantidade de ctDNA é extremamente baixa, que tornam sua deteção e da análise muito desafiador. No entanto, o ctDNA tem muitas características atraentes: seu isolamento é minimamente invasivo, ele pode ser detectado na fase inicial de crescimento do tumor, o nível de ctDNA reflete a eficiência terapêutica e ctDNA contém as mutações de DNA encontradas em lesões primárias e metastáticas 3 , 4 , 5. portanto, tendo em conta o rápido desenvolvimento da técnica NGS e análise, a aplicação da deteção de ctDNA tornou-se mais atraente.
Sequenciamento em paralelo diferentes abordagens têm sido utilizadas para a deteção de ctDNA, mas nenhuma dessas abordagens foram aceites para uso rotineiro em clínicas devido às suas limitações: baixa sensibilidade, falta de versatilidade e um custo relativamente alto6 ,7,8. Por exemplo, sequenciamento de frente e verso, baseado em uma marca de identificador exclusivo (UID), repetidamente corrige erros em bidirecionalmente o consenso, a maioria dos erros de sequenciamento de rectificação. No entanto, a viabilidade desse método é perdida devido ao seu alto custo e utilização de dados baixa9,10. Da mesma forma, CAPP-Seq e sua iteração melhorada, CAPP-IDES11,12, têm maior praticidade na detecção de cfDNA, embora a precisão e a universalidade desses métodos precisam ser melhoradas.
Para atender a necessidade atual para detecção de ctDNA precisos e análise, desenvolvemos uma nova estratégia, enriquecer a rara mutação de sequenciamento (ER-Seq). Esta abordagem combina o seguinte: adaptadores de sequenciamento exclusivo para recuperar com eficiência ctDNA moléculas, com correção de erro bidirecional e a capacidade de distinguir uma única mutação de > 1 × 107 nucleotídeos de tipo selvagem; sondas de 1021 kb que enriquecem a medição de regiões-alvo que cobrem mais de 95% das mutações relacionados ao tumor de 12 tumores, incluindo câncer de pulmão, câncer colorretal, câncer gástrico, câncer de mama, câncer de rim, câncer pancreático, câncer de fígado, câncer de tireoide, câncer de colo uterino, câncer de esôfago e carcinoma de endométrio (tabela 1); e triagem de banco de dados de base tornando-o eficiente e fácil de detectar precisamente mutações raras em ctDNA.
Para construir um banco de dados de base, encontre todas as mutações do gene por ER-Seq de um número do mesmo tipo de amostras (~ 1000 no início). Estas mutações reais devem ser verificadas por vários outros métodos de deteção de confiança e análise. Em seguida, resumem o padrão de mutações falsas e todas as mutações falsas para criar o banco de dados de base inicial de cluster. Continue a adicionar falsas mutações encontradas de experimentos subsequentes sequenciamento a esse banco de dados. Portanto, esse banco de dados de base torna-se uma dinâmico expandido de banco de dados, que melhora significativamente a precisão de sequenciamento.
Para promover o progresso na monitorização e diagnóstico de tumor, apresentamos ER-Seq, um método de baixo custo e viável para a aquisição de dados universais. Apresentamos um estudo de caso que foi submetido a análise de ER-Seq, demonstrando sua exatidão para detectar mutações raras e viabilidade para uso na clínica.