Выявление мутаций генов IDH1/2 в образцах опухоли c низкой представленностью мутантного аллеля

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Определение драйверных мутаций в опухоли – крайне важная задача в онкологии для выбора стратегии лечения и оценки эффективности терапии. Во многих случаях, особенно при мониторинге заболевания, возникает необходимость выявления малого количества копий мутантного аллеля на фоне избыточного содержания ДНК дикого типа. В данной работе исследованы возможности высокочувствительной детекции мутаций в генах IDH1 и IDH2 при подавлении амплификации ДНК дикого типа с помощью олигомеров “замкнутых” нуклеиновых кислот (locked nucleic acid, LNA) с последующей гибридизацией флуоресцентно меченого продукта полимеразной цепной реакции на биологическом микрочипе (биочипе). Предел обнаружения мутантной ДНК составляет 0.1% на фоне ДНК дикого типа. Эффективность данного подхода продемонстрирована на примере анализа 26 образцов хондроидных опухолей и глиальных опухолей мозга с низкой представленностью мутантного аллеля, в трех случаях были выявлены ранее не обнаруженные мутации R132C, R132L и R132H.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. О. Варачев

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН

Email: tanased06@rambler.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

Д. А. Гуськов

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН

Email: tanased06@rambler.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

О. Ю. Сусова

ФГБУ “Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина” Минздрава России

Email: tanased06@rambler.ru
Россия, 115478 Москва, Каширское шоссе, 23

А. П. Шехтман

Российская детская клиническая больница ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России

Email: tanased06@rambler.ru
Россия, 119117 Москва, Ленинский просп., 117

Д. В. Рогожин

Российская детская клиническая больница ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России

Email: tanased06@rambler.ru
Россия, 119117 Москва, Ленинский просп., 117

С. А. Суржиков

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН

Email: tanased06@rambler.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

А. В. Чудинов

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН

Email: tanased06@rambler.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

А. С. Заседателев

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН

Email: tanased06@rambler.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

Т. В. Наседкина

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: tanased06@rambler.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

Список литературы

  1. Angulo B., Lopez-Rios F., Gonzalez D. // Exp. Rev. Mol. Diagn. 2014. V. 14. P. 517–524. https://doi.org/10.1586/14737159.2014.910120
  2. Matsuda K. // Adv. Clin. Chem. 2017. V. 80. P. 45–72. https://doi.org/10.1016/bs.acc.2016.11.002
  3. Wilkening S., Hemminki K., Thirumaran R.K., Bermejo J.L., Bonn S., Försti A., Kumar R. // Biotechniques. 2005. V. 39. P. 853–858. https://doi.org/10.2144/000112027
  4. Ogino S., Kawasaki T., Brahmandam M., Yan L., Cantor M., Namgyal C., Mino-Kenudson M., Lauwers G.Y., Loda M., Fuchs C.S. // J. Mol. Diagn. 2005. V. 7. P. 413–421. https://doi.org/10.1016/S1525-1578(10)60571-5
  5. Reckamp K.L., Melnikova V.O., Karlovich C., Sequist L.V., Camidge D.R., Wakelee H., Perol M., Oxnard G.R., Kosco K., Croucher P., Samuelsz E., Vibat C.R., Guerrero S., Geis J., Berz D., Mann E., Matheny S., Rolfe L., Raponi M., Erlander M.G., Gadgeel S.J. // Thorac. Oncol. 2016. V. 11. P. 1690–1700. https://doi.org/10.1016/S1525-1578(10)60571-5
  6. Thomas R.K., Baker A.C., Debiasi R.M., Winckler W., Laframboise T., Lin W.M., Wang M., Feng W., Zander T., MacConaill L., Lee J.C., Nicoletti R., Hatton C., Goyette M., Girard L., Majmudar K., Ziaugra L., Wong K.K., Gabriel S., Beroukhim R., Peyton M., Barretina J., Dutt A., Emery C., Greulich H., Shah K., Sasaki H., Gazdar A., Minna J., Armstrong S.A., Mellinghoff I.K., Hodi F.S., Dranoff G., Mischel P.S., Cloughesy T.F., Nelson S.F., Liau L.M., Mertz K., Rubin M.A., Moch H., Loda M., Catalona W., Fletcher J., Signoretti S., Kaye F., Anderson K.C., Demetri G.D., Dummer R., Wagner S., Herlyn M., Sellers W.R., Meyerson M., Garraway L.A. // Nat. Genet. 2007. V. 39. P. 347–351. https://doi.org/10.1038/ng1975
  7. Mitchell M., Cutler J. // Methods Mol. Biol. 2011. V. 688. P. 17–33. https://doi.org/10.1007/978-1-60761-947-5_3
  8. Botezatu I.V., Kondratova V.N., Shelepov V.P., Mazurenko N.N., Tsyganova I.V., Susova O.Y., Lichtenstein A.V. // Anal. Biochem. 2020. V. 590. P. 113517. https://doi.org/10.1016/j.ab.2019.113517
  9. Li J., Wang L., Mamon H., Kulke M.H., Berbeco R., Makrigiorgos G.M. // Nat. Med. 2008. V. 14. P. 579– 584. https://doi.org/10.1038/nm1708
  10. Nagai Y., Miyazawa H., Huqun, Tanaka T., Udagawa K., Kato M., Fukuyama S., Yokote A., Kobayashi K., Kanazawa M., Hagiwara K. // Cancer Res. 2005. V. 65. P. 7276–7282. https://doi.org/10.1158/0008-5472
  11. Imanishi T., Obika S. // Chem. Commun. (Camb). 2002. V. 16. P. 1653–1659. https://doi.org/10.1039/b201557a
  12. Rahman S.M., Seki S., Obika S., Yoshikawa H., Miyashita K., Imanishi T. // J. Am. Chem. Soc. 2008. V. 130. P. 4886–4896. https://doi.org/10.1021/ja710342q
  13. Latorra D., Campbell K., Wolter A., Hurley J.M. // Hum. Mutat. 2003. P. 22. P. 79–85. https://doi.org/10.1002/humu.10228
  14. Parris B.A., Shaw E., Pang B., Soong R., Fong K., Soo R.A. // Respirology. 2019. V. 24. P. 215–226. https://doi.org/10.1111/resp.13463
  15. Itonaga M., Matsuzaki I., Warigaya K., Tamura T., Shimizu Y., Fujimoto M., Kojima F., Ichinose M., Murata S. // PLoS One. 2016. V. 11. P. e0151654. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0151654
  16. Emelyanova M., Ghukasyan L., Abramov I., Ryabaya O., Stepanova E., Kudryavtseva A., Sadritdinova A., Dzhumakova C., Belysheva T., Surzhikov S., Lyubchenko L., Zasedatelev A., Nasedkina T. // Oncotarget. 2017. V. 8. P. 52304–52320. https://doi.org/10.18632/oncotarget.17014
  17. Picca A., Berzero G., Di Stefano A.L., Sanson M. // Expert Rev. Mol. Diagn. 2018. V. 18. P. 1041–1051. https://doi.org/10.1080/14737159.2018.1548935
  18. Pirozzi C.J., Yan H. // Nat. Rev. Clin. Oncol. 2021. V. 18. P. 645–661. https://doi.org/10.1038/s41571-021-00521-0
  19. Tian W., Zhang W., Wang Y., Jin R., Wang Y., Guo H., Tang Y., Yao X. // Front. Pharmacol. 2022. V. 13. P. 982424. https://doi.org/10.3389/fphar.2022.982424
  20. Varachev V.O., Guskov D.A., Shekhtman A.P., Rogozhin D.V., Polyakov S.A., Chudinov A.V., Zasedatelev A.S., Nasedkina T.V. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2023. V. 49. P. 1147–1152. https://doi.org/10.1134/S1068162023050205
  21. Nafa K., Hameed M., Arcila M.E. // Methods Mol. Biol. 2016. V. 1392. P. 71–82. https://doi.org/10.1007/978-1- 4939-3360-0_8
  22. Шаманин В.А., Карпов И.В., Писарева Е.Е., Гуткина Н.И., Коваленко С.П. // Сибирский онкологич. журнал. 2018. T. 17. C. 30–35. https://doi.org/10.21294/1814-4861-2018-17-4-30-35
  23. Emelyanova M., Arkhipova K., Mazurenko N., Chudinov A., Demidova I., Zborovskaya I., Lyubchenko L., Zasedatelev A., Nasedkina T. // Appl. Immunohistochem. Mol. Morphol. 2015. V. 23. P. 255–265. https://doi.org/10.1097/PAI.0000000000000084
  24. Kukhtin A.C., Sebastian T., Golova J., Perov A., Knickerbocker C., Linger Y., Bueno A., Qu P., Villanueva M., Holmberg R.C., Chandler D.P., Cooney C.G. // Lab. Chip. 2019. V. 19. P. 1217–1225. https://doi.org/10.1039/c8lc01404c

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Подавление амплификации аллеля дикого типа R132 IDH1 в образце, содержащем ~50% мутантного аллеля R132H, при различных концентрациях LNA-олигомера. (а) – Кривые амплификации аллеля дикого типа R132 и мутантного аллеля R132H: аллель дикого типа (wt) – кривые 1 (0 нМ), 2 (50 нМ) и 3 (100 нМ); мутантный аллель (R132H) – кривые 4 (0 нМ), 5 (50 нМ) и 6 (100 нМ); (б) – разница в значениях порогового цикла кривых амплификации аллеля дикого типа (wt) и мутантного аллеля (R132H) при различной концентрации LNA по сравнению с нулевой концентрацией.

Скачать (97KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Анализ кривых плавления с TaqMan-зондом при подавлении амплификации аллеля дикого типа R132 IDH1 (wt) в образце, содержащем 15–20% мутантного аллеля (R132H) при различных концентрациях LNA-олигомера: 1 – образец дикого типа (0 нМ); образцы с мутацией R132H – кривые 2 (0 нМ), 3 (50 нМ) и 4 (100 нМ). Заметно увеличение пика R132H при возрастании концентрации LNA-олигомера.

Скачать (84KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Детекция мутации R132H IDH1 в образце, содержащем 0.5% мутантного аллеля, при различных концентрациях LNA-олигомера. Картины гибридизации: (а) – 0 нМ LNA, (б) – 50 нМ LNA, (в) – 100 нМ LNA; (г) – нормированные значения флуоресцентных сигналов.

Скачать (71KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Детекция мутаций в гене IDH1 в образцах опухоли (хондросаркома) с низким содержанием мутантного аллеля. В верхней части рисунка представлены гибридизационные картины на биочипе, в нижней части – нормированные значения сигналов флуоресценции. Образец с мутацией R132C: (а) – 0 нМ LNA-олигомера в реакции ПЦР, (б) – при добавлении 100 нМ LNA-олигомера. Образец с мутацией R132L: (в) – 0 нМ LNA-олигомера в реакции ПЦР, (г) – при добавлении 100 нМ LNA-олигомера. По углам биочипа расположены ячейки с флуоресцентным красителем Cy5, выполняющие роль маркера.

Скачать (119KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».