Sequenciamento do Genoma Completo Avança no Diagnóstico de Doenças Raras em Múltiplos Estudos

O sequenciamento do genoma completo está se tornando cada vez mais uma ferramenta de rotina para o diagnóstico de doenças raras, com iniciativas e estudos recentes da Escócia, Suécia e Países Baixos relatando melhores rendimentos diagnósticos e a detecção de variantes genéticas anteriormente não identificadas.

O Scottish Genomes Partnership, um programa que utiliza o sequenciamento do genoma para diagnosticar pacientes com doenças raras no NHS escocês, alcançou anteriormente uma taxa de diagnóstico de 23% com sequenciamento de leitura curta em famílias afetadas. Para aumentar o rendimento diagnóstico, os pesquisadores aplicaram o sequenciamento de leitura longa da Oxford Nanopore Technologies em 24 famílias (74 indivíduos) que permaneceram sem diagnóstico após a análise de SNV/indel baseada em leitura curta. Variantes estruturais de novo patogênicas ou provavelmente patogênicas foram identificadas em 3 das 24 famílias: uma inversão em AUTS2, uma inversão no locus DLX5/6 e uma deleção em FN1. As três variantes foram confirmadas de forma independente por reanálise retrospectiva de leitura curta.

As doenças raras afetam menos de 1 em 2000 pessoas, e até 10.000 doenças raras afetam coletivamente 3–6% da população mundial. Projetos de sequenciamento do genoma completo para diagnóstico de doenças raras geralmente produzem uma taxa de diagnóstico de 25–41%, dependendo da seleção de pacientes e de testes anteriores.

Na Suécia, uma colaboração entre o Karolinska Institutet, o Hospital Universitário Karolinska e o SciLifeLab integrou o sequenciamento do genoma completo nas investigações diagnósticas de rotina para doenças raras. Um estudo publicado na Genome Medicine resume dados de 15.644 indivíduos e relata que uma causa genética foi identificada em 3.538 indivíduos, correspondendo a 23%. Os diagnósticos envolveram variantes em mais de 1.500 genes diferentes. Muitos dos pacientes diagnosticados eram crianças e, em casos como distúrbios metabólicos congênitos e epilepsias graves, o tratamento direcionado foi oferecido como resultado direto do diagnóstico.

Pesquisadores do Centro Médico da Universidade Radboud, nos Países Baixos, conduziram um dos maiores estudos até o momento avaliando diretamente o sequenciamento do genoma completo de leitura longa em comparação com o atendimento clínico padrão. Eles sequenciaram 832 indivíduos e 84 trios com cobertura de 30x usando sequenciamento de leitura longa HiFi e compararam os resultados de forma cega com os testes genéticos padrão. O sequenciamento do genoma completo HiFi correspondeu ao teste padrão de atendimento com 96,4% de concordância entre os tipos de variantes, e apenas uma única variante somática de baixa frequência não foi detectada. Quando modelado em uma população anual de pacientes, o WGS HiFi poderia melhorar ou refinar os achados diagnósticos genéticos em cerca de 3,4% dos casos. Como um potencial teste de primeira linha, poderia aumentar a taxa de diagnóstico de 16,4% para 18,9%, melhorando os achados em mais de 500 pacientes por ano. A abordagem também permite o faseamento completo dos haplótipos materno e paterno, e os pesquisadores mostraram que reduzir a cobertura para 20x resultou em perda apenas marginal, com uma taxa de recall de 99,6% para variantes de nucleotídeo único e pequenas inserções e deleções.

Um coautor sênior do estudo de Radboud afirmou que o WGS de leitura longa agora é suficientemente preciso e abrangente para substituir os testes genéticos médicos, e tem o potencial de melhorar o padrão atual de atendimento por meio do faseamento e da análise epigenética.