Plataforma de secuenciación de ARN de lectura larga mejora el diagnóstico de enfermedades raras

Las enfermedades genéticas raras a menudo escapan a un diagnóstico definitivo incluso después de la secuenciación del exoma o del genoma, dejando a muchas familias sin respuestas claras. Las pruebas estándar basadas en ADN pueden pasar por alto variantes que alteran la transcripción y el procesamiento del ARN, lo que limita la eficacia del diagnóstico a solo entre el 20 % y el 50 %.

Por lo tanto, los médicos buscan herramientas que analicen directamente el ARN completo para resolver los resultados inciertos de pruebas anteriores. Un nuevo estudio demuestra que una plataforma dirigida de secuenciación de ARN de lectura larga puede identificar variantes causantes de enfermedad y proporcionar diagnósticos moleculares que los enfoques estándar no detectaron.

En el Hospital Infantil de Filadelfia (CHOP), los investigadores desarrollaron STRIPE (Sequencing Targeted RNAs Identifies Pathogenic Events), una plataforma de secuenciación de ARN de lectura larga dirigida a paneles genéticos específicos de enfermedades. Basada en la tecnología TEQUILA-seq de CHOP, STRIPE se diseñó para superar las barreras de precisión, costo y escalabilidad que han limitado el uso generalizado de la secuenciación de ARN de lectura larga en la evaluación de enfermedades raras. La plataforma permite la secuenciación profunda de moléculas de ARN completas para cualquier panel personalizado relevante para una enfermedad.

A diferencia de los métodos tradicionales que fragmentan el ARN antes de la secuenciación, STRIPE captura los transcritos de extremo a extremo para conectar las variantes asociadas a enfermedades con eventos de procesamiento anormal del ARN en la misma molécula. Este enfoque permite un análisis de alta calidad a partir de tejidos clínicamente accesibles, como fibroblastos de la piel y sangre, preservando al mismo tiempo las señales relevantes para la enfermedad necesarias para interpretar los efectos de las variantes. En conjunto, el diseño dirigido y la capacidad de lectura larga permiten una cobertura ultrarrápida de genes seleccionados a escala práctica.

El equipo evaluó STRIPE en dos grupos de enfermedades raras ampliamente estudiadas en CHOP: trastornos congénitos de la glicosilación (CDG) y enfermedades mitocondriales primarias (PMD). En total, se analizaron 88 individuos con estos trastornos y controles sanos. La plataforma identificó con precisión variantes patogénicas conocidas y aclaró las consecuencias a nivel de ARN de variantes de significado incierto.

Es importante destacar que STRIPE descubrió nuevas variantes causantes de enfermedades en cinco pacientes previamente no diagnosticados, lo que permitió a los médicos establecer diagnósticos moleculares tras el fracaso de las pruebas estándar. Desde su desarrollo, la plataforma se ha aplicado a más de 500 pacientes en diversos programas clínicos del CHOP, lo que demuestra su escalabilidad en la práctica clínica para el diagnóstico de enfermedades raras. El estudio se publicó en Science Advances el 15 de abril.

“TEQUILA-seq se diseñó para que la secuenciación de ARN de lectura larga dirigida fuera rentable y escalable. Con un coste de conversión de ARN a datos de alrededor de 100 dólares por muestra, STRIPE permite la secuenciación de ARN ultrarrápida y de longitud completa de genes relevantes para enfermedades a una escala práctica para aplicaciones clínicas”, afirmó Lan Lin, Ph.D., profesora adjunta de Patología y Medicina de Laboratorio en CHOP y desarrolladora de la tecnología TEQUILA-seq."

"Al revelar directamente cómo las variantes genéticas alteran las moléculas de ARN, STRIPE establece un vínculo entre el diagnóstico genético, el mecanismo de la enfermedad y las terapias dirigidas. En términos más generales, este trabajo refleja un esfuerzo de larga data por interpretar las variantes genéticas a nivel de moléculas de ARN completas, y creemos que STRIPE puede servir como base para la medicina de precisión basada en ARN en enfermedades raras, conectando los diagnósticos de precisión con las terapias de precisión», dijo Yi Xing, Ph.D., Director Científico Asociado de Ómicas, Tecnología e Ingeniería y Catedrático Francis West Lewis de Medicina Computacional y Genómica en CHOP.

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