Diagnose von genetischen Mutationen - Virtuelles Werkzeug, Pyromaker, zeigt Versprechen

Die Krebsdiagnose und die Auswahl der am besten geeigneten Behandlung kann erleichtert werden, indem genetische Mutationen durch DNA-Sequenzierung identifiziert werden. Gegenwärtige Testmethoden für DNA-Proben, Sanger-Sequenzierung und Pyrosequenzierung können manchmal zu komplexen Ergebnissen führen, die schwierig oder unmöglich zu interpretieren sind. Wissenschaftler der Johns Hopkins University School of Medicine haben jedoch ein kostenloses Softwareprogramm namens Pyromaker entwickelt, das genau helfen kann Identifizierung solcher komplexen genetischen Mutationen.
Pyromaker, eine webbasierte Anwendung, erzeugt simulierte Pyrogramme basierend auf Benutzereingaben. Die Pyrogramme zeigen verschiedene Funktionen, einschließlich des Prozentsatzes an Tumor- und normalen Zellen, der Wildtypsequenz, der Dispensationsordnung und einer beliebigen Anzahl von Mutantensequenzen. Das Programm berechnet die relativen Mutanten- und Wildtyp-Allel-Prozentsätze, aus denen es das erwartete Signal an jedem Punkt in der Abgabesequenz erzeugt. Das Ergebnis ist eine virtuelle Spur des erwarteten Pyrogramms.
Pyromaker wurde gegen tatsächliche Pyrogramme validiert, die gemeinsame Mutationen im KRAS-Gen enthalten, das eine wichtige Funktion in der Pathogenese verschiedener Tumore hat. Im Vergleich zu den tatsächlichen Programmen waren die virtuellen Pyrogramme für alle getesteten Mutationen quantitativ identisch.
Die Forscher zeigten dann, dass alle einfachen und komplexen Mutationen von Codon 12 und 13 einzigartige Programme hervorbringen. Einige komplexe Mutationen waren jedoch schwer von einzelnen Basenmutationen zu unterscheiden, was darauf schließen lässt, dass komplexe Mutationen möglicherweise nicht ausreichend beschrieben werden. Die Forscher arbeiteten mit zwei komplexen Pyrogrammen, die zunächst schwer zu interpretieren waren. Um dies zu lösen, entwickelten sie fünf Strategien, die sich aus der wiederholten Pyromaker-Mutationsregenerierung, Sanger-Sequenzierung, Hypothesentests mit Pyromaker, Schmelzkurvenanalyse und TA-Klonierung mit Sanger-Sequenzierung zusammensetzten.
James R. Eshleman, MD, PhD, Professor für Pathologie und Onkologie, Associate Director, Molecular Diagnostics Laboratory, Johns Hopkins University School of Medicine, der Senior Autor der Studie, erklärt, "User-gerichteten Hypothesentests ermöglicht die Erzeugung virtueller Spuren, die mit den tatsächlichen Daten verglichen werden können, um mehrdeutige Ergebnisse von Pyrosequencing und der Sanger-Methode zu klären. Alternativ kann Pyromaker schnell und effizient die Möglichkeiten testen, die ein kompliziertes Polysequenzierungsergebnis erklären können. " Beide Methoden identifizierten erfolgreich die komplexen Mutationen.
Obwohl die Klonierung und Sequenzierung von TA auch eine eindeutige Interpretation bieten, hat der Ansatz verschiedene Nachteile, da er arbeitsintensiv ist und die Berichterstattung verzögern kann, das Risiko einer Plasmidkontamination des Labors besteht und auch in den meisten klinischen Labors nicht häufig verwendet wird.
Dr. Eshleman schließt:

"Obwohl die Pyrosequenzierung und die Sanger-Sequenzierung wichtige Werkzeuge sind, um die meisten Mutationen zu lösen, reicht in einigen komplexen Fällen keines von beiden allein aus, um eine definitive Interpretation zu liefern. Zusätzliche Methoden wie Pyromaker-Analyse oder TA-Klonierung und Sequenzierung erlauben eine eindeutige Diagnose Das Varianten-Allel Pyromaker ist kostenlos online verfügbar und kann von jedem Computer mit Internetzugang aus aufgerufen werden. Iterative Pyromaker-Analyse ist die kostengünstigste und schnellste Methode zur Lösung dieser Fälle. "

Pyromaker wurde hier frei verfügbar gemacht.
Geschrieben von Petra Rattue