Genpanels in de hematologie en oncologie

Next-generation sequencing:
precisiediagnose voor
hematologische maligniteiten ?
peter vandenberghe
hematologie / centrum voor menselijke
erfelijkheid, UZ Leuven
544-496 v.C.
The Art of War
Nowell and Hungerford, J Natl Canc Inst, 1960;
Science 132, 1960, 1497.
Massive parallel sequencing/Next generation sequencing
GS FLX
450-700 Mb /run
400-700 bp/read
GS Junior
HiSeq
100-200 Gb /run
50-100 bp/read
MiSeq
5
Ion Torrent
Massive parallel sequencing/Next generation sequencing
6
Massive parallel sequencing/Next generation sequencing
7
Next Generation Sequencing (NGS)
•
DNA
•
Whole genome sequencing (WGS)
•
Whole exome sequencing (WES)
•
Targeted resequencing
•
•
Copy number profiling
•
•
•
Captured genes
Amplicons
RNA sequencing
•
Puntmutaties en fusietranscripten
•
Profielen van genexpressie (“Gene expression profiling”)
…
The mutational landscape in acute myeloid leukemia
The Cancer Genome Atlas Research Network. N Engl J Med
2013;368:2059-2074.
The traditional PCR workflow
ziekte
patiënt 1
patiënt 2
patiënt 3
mutatie a
test 1
test 1
test 1
mutatie b
test 2
test 2
test 2
gen B
mutatie c
test 3
test 3
test 3
gen C
mutatie d
test 4
test 4
test 4
mutatie e
test 5
test 5
test 5
mutatie f
test 6
test 6
test 6
gen D
mutatie g
test 7
test 7
test 7
…….
…….
…….
…….
…….
gen A
NGS applications
•
DNA
•
Whole genome sequencing (WGS)
•
Whole exome sequencing (WES)
•
Targeted resequencing
•
•
Copy number profiling
•
•
•
Captured genes
Amplicons
RNA sequencing
•
Point mutations and fusion transcripts
•
Gene expression profiling
…
Next generation sequencing: targeted resequencing
DNA-fragmenten
13
Massive parallel sequencing/Next generation sequencing
9. Data-analyse
demultiplexen
alignering
variant calling
14
Hematology panels
CLL Mastr Plus (9 genen, 251 amplicons)
Clear Seq AML (20 genen)
TruSight Myeloid
Sequencing Panel (54 genen, 568 amplicons)
ISO 15189
Ion AmpliSeq™ AML
Research Panel (19 genen, 264 amplicons)
GeneRead DNAseq Targeted Panels V2
(myeloid neoplasms 50 genen, 2536 amplicons)
DNA: 405 genes
RNA: fusion transcripts of 265 genes
Keuze van doelwitten
precisiediagnose voor hematologische maligniteiten?
•
•
Nieuwe diagnostische merkers
o
MYD88
o
CSF3R
Nieuwe klonale merkers – ondersteunen klonale hematopoiese
o
•
•
Myelodysplastische syndromen, aplastische anemie, triple-negatieve myeloproliferatieve neoplasmen
Nieuwe prognostische merkers
o
TP53 mutaties in AML en MDS
o
SF3B1 in MDS-RARS versus B-CLL
Nieuwe predictieve merkers
o
TP53 in B-CLL
•
Doelgerichte therapie (AG 120, AG 221 en IDH1/2 mutations)
•
Opvolging van minimale residuele ziekte
•
DD met ‘clonal hematopoiesis of indeterminate potential”
clonal hematopoiesis of indeterminate potential (CHIP)
Genovese G et al. N Engl J Med 2014;371:2477-2487.
Uitdagingen voor NGS/precision medicine
•
Kosten en RIZIV-terugbetaling
•
Multipele mutaties en moleculaire diversiteit in “pathologische entiteiten”
o
tussen patiënten, “long tail of cancer”
o
> 1 kloon bij patiënten
o
Ziekte-evolutie, spontaan en onder therapie
•
Herkenning van/differentiële diagnose met nieuwe premaligne entiteiten “clonal
hematopoiesis of indeterminate potential” (CHIP)
•
Translatie van moleculair heterogene diagnoses naar precision therapy
Dosis sola facit venenum (Paracelsus)
Precision diagnosis
Personalized drug development
Precision treatment
1971 : carpet bombing
2010 : personalised therapy
2001: targeted therapy
20?? : precision medicine