Development and validation of a sequencing panel for translocations, copy number alterations and mutations with clinical relevance in mature B-cell neoplasms

Abstract

The application of NGS techniques to the study of mature B-cell neoplasms at the research level is providing a large amount of new information, in certain cases with clinical implications, which includes the identification of molecular biomarkers with diagnostic, prognostic and predictive value. The incorporation of some of these molecular biomarkers into clinical practice has shown to be crucial for the correct diagnosis and management of these patients. Therefore, the integration of molecular information together with the genetic alterations detectable by NGS is of main relevance in order to transfer the new genomic knowledge generated to daily clinical practice. However, withing the framework of mature B-cell neoplasms, the application of these techniques has been mainly focused on the description of somatic mutation profiles , which hinders their applicability to the daily clinical practice of these entities. In this sense, we have developed a targeted NGS panel that allows the study of genetic alterations with diagnostic, prognostic and therapeutic value in mature B-cell neoplasms, currently determined with different techniques, using a single methodology. In addition, the panel also includes other relevant genetic alterations, which may have an impact on the diagnostic routine in the near future and that, otherwise, would not be studied in the current clinical practice. Furthermore, to analyze the results obtained with the NGS panel, we have also designed a bioinformatic algorithm, which performs an integrative analysis using different bioinformatics tools. This approach allowed an increase in the specificity and sensitivity of the panel. In this sense, we have successfully validated most of the genomic alterations detected by the designed panel using different conventional genetic techniques (CBA, FISH, genomic microarrays, PCR and Sanger sequencing) in addition to other massive sequencing panels for SNV validation. Furthermore, this has allowed us to compare the sensitivity and specificity of the panel with respect to genetic techniques performed in routine laboratories in addition to other NGS panels. To our knowledge, this is the first panel developed that allows integrated analysis of SNV and small indels, CNA and chromosomal rearrangements in MBCN, and although some additional studies are required to improve its performance, the designed panel could potentially be implemented in clinical practice.

La aplicación de las técnicas de NGS al estudio de las neoplasias de células B maduras (NCBM) a nivel de investigación está aportando una gran cantidad de información nueva, en algunos casos con implicaciones clínicas, que incluye la identificación de biomarcadores moleculares con valor diagnóstico, pronóstico y predictivo. La incorporación de algunos de estos biomarcadores moleculares en la práctica clínica ha demostrado ser crucial para el correcto diagnóstico y manejo de estos pacientes. Por tanto, la integración de la información molecular junto con las alteraciones genéticas detectables por NGS es de principal relevancia para trasladar el nuevo conocimiento genómico generado a la práctica clínica diaria. Sin embargo, en el marco de las neoplasias de células B maduras, la aplicación de estas técnicas se ha centrado principalmente en la descripción de los perfiles de mutaciones somáticas, lo que dificulta su aplicabilidad en la rutina diagnóstica de estas entidades. En este sentido, hemos desarrollado un panel de NGS dirigido que permite el estudio de alteraciones genéticas con valor diagnóstico, pronóstico y terapéutico en neoplasias de células B maduras, actualmente determinadas con diferentes técnicas, utilizando una única metodología. Además, el panel también incluye otras alteraciones genéticas relevantes, que pueden tener un impacto en la rutina diagnóstica en un futuro próximo y que, de lo contrario, no serían estudiadas en la práctica clínica. Además, para analizar los resultados obtenidos con el panel desarrollado, también hemos diseñado un algoritmo bioinformático, que realiza un análisis integrado utilizando diferentes herramientas bioinformáticas. Este enfoque permite aumentar la especificidad y sensibilidad del panel. En este sentido, hemos validado con éxito la mayoría de las alteraciones genómicas detectadas por el panel diseñado utilizando diferentes técnicas genéticas convencionales (CBA, FISH, microarrays genómicos, PCR y secuenciación de Sanger) además de otros paneles de secuenciación masiva para la validación de SNV, lo que nos ha permitido comparar la sensibilidad y especificidad del panel con respecto a la de estas técnicas. Hasta donde sabemos, este es el primer panel desarrollado que permite el análisis integrado de SNV y pequeños indels, CNA y reordenamientos cromosómicos en NCBM, y aunque se requieren algunos estudios adicionales para mejorar su rendimiento, el panel diseñadopodría potencialmente ser implementado en la práctica clínica.