Использование технологий секвенирования следующего поколения в диагностике врожденных ошибок иммунной системы

Первичные иммунодефициты – врожденные генетически опосредованные нарушения иммунитета. Достижения в области молекулярно-генетических технологий позволяют проводить единовременное исследование большого количества генов у одного и того же пациента. Цель – провести оценку структуры мутационного профиля в образцах ДНК пациентов с различными вариантами первичных иммунодефицитов. В данном исследовании авторами продемонстрировано использование технологии секвенирования следующего поколения с применением панели, разработанной в ГУ «Республиканский научно-практический центр детской онкологии, гематологии и иммунологии» (Республика Беларусь), состоящей из 290 генов, в литературе ассоциированных с первичными иммунодефицитами. Исследование выполнено у 96 пациентов с клиническим анамнезом, указывающим на первичный иммунологический дефект. В результате выполненного исследования в 37,5% случаев (36/96 пациентов) выявлены дефекты в генах, приводящие к нарушениям иммунной системы.

1. Белевцев М.В., Жаранкова Ю.С., Алешкевич С.Н., Углова Т.А., Саливончик А.П., Гурьянова И.Е. и др. Первичные иммунодефициты в Республике Беларусь: клиникоэпидемиологический анализ. Здравоохранение 2020; 2. 16–31.

2. Tangye S.G., Al-Herz W., Bousfha A., Cunningham-Rundles С., Franco J.L., Holland S.M., et al. Human Inborn Errors of Immunity: 2022 Update on the Classification from the International Union of Immunological Societies Expert Committee. J Clini Immunol 2022; 42 (7): 1473–507. DOI: 10.1007/s10875-022-01289-3

3. Germeshausen M., Zeidler C., Stuhrmann M., Lanciotti M., Ballmaier M., Welte K. Digenic mutations in severe congenital neutropenia. Haematologica 2010; 95 (7): 1207–10. DOI: 10.3324/haematol.2009.017665

4. Abolhassani H., Wang N., Aghamohammadi A., Rezaei N., Nee Lee Y., Frugoni F., et al. A hypomorphic RAG1 mutation resulting in a phenotype resembling common variable immunodeficiency. J Allergy Clin Immunol 2014; 134 (6): 1375–80. DOI: 10.1016/j.jaci.2014.04.042

5. Abolhassani Н., Cheraghi Т., Rezaei N., Aghamohammadi A., Hammarström L. Common variable immunodeficiency or late-onset combined immunodeficiency: a new hypomorphic JAK3 patient and review of the literature J Investig Allergol Clin Immunol 2015; 25 (3): 218–20.

6. Kebudi R., Kiykim A., Sahin M.R. Primary immunodeficiency and cancer in children: a review of the literature. Curr Pediatr Rev 2019; 15 (4): 245–50. DOI: 10.2174/157339631566190917154058

7. Oliveira J.B., Fleisher Т.А. Laboratory evaluation of primary immunodeficiencies. J Allergy Clin Immunol 2010; 125 (2 Suppl 2): S297–305. DOI: 10.1016/j.jaci.2009.08.043

8. Behjati S., Tarpey P.S. What is next generation sequencing. Arch Dis Child Educ Pract Ed 2013; 98 (6): 236–8. DOI: 10.1136/archdischild-2013-304340

9. Chou J., Ohsumi T.K., Geha R.S. Use of whole exome and genome sequencing in the identification of genetic causes of primary immunodeficiency. Curr Opin Allergy Clin Immunol 2012; 12 (6): 623–8. DOI: 10.1097/ACI.0b013e3283588ca6

10. Bamshad M.J., Ng S.B., Bigham A.W., Tabor Н.К., Emond M.J., Nickerson D.A., et al. Exome sequencing as a tool for Mendelian disease gene discovery. Nat Rev Genet 2011; 12 (11): 745–55. DOI: 10.1038/nrg3031

11. Seleman M., Hoyos-Bachiloglu R., Geha R.S., Chou J. Uses of next-generation sequencing technologies for the diagnosis of primary immunodeficiencies. Front Immunol 2017; 8: 847. DOI: 10.3389/fimmu.2017.00847

12. Belkadi A., Bolze A., Itan Y., Cobat A., Vincent Q.B., Antipenko A., et al. Whole-genome sequencing is more powerful than whole-exome sequencing for detecting exome variants. Proc Natl Acad Sci U S A 2015; 112 (17): 5473–8. DOI: 10.1073/pnas.1418631112

13. Stray-Pedersen A., Sorte H.S., Samarakoon P., Gambin T., Chinn I.K., Akdemir Coban Z.H., et al. Primary immunodeficiency diseases: genomic approaches delineate heterogeneous Mendelian disorders. J Allergy Clin Immunol 2017; 139 (1): 232–45. DOI: 10.1016/j. jaci.2016.05.042

14. [Electronic resource] URL: https://www.illumina.com/products/by-type/informatics-products/designstudio. html. (accessed 28.06.2023).

15. Maffucci P., Filion C.F., Boisson B., Itan Y., Shang L.J., Casanova J.L. Genetic diagnosis using whole exome sequencing in common variable immunodeficiency. Front Immunol 2016; 7: 220. DOI: 10.3389/fimmu.2016.00220

16. Illumina DNA Prep with Enrichment Reference Guide (Illumina)

17. MiSeq System Denature and Dilute Libraries Guide (Illumina)

18. Рыжкова О.П., Кардымон О.Л., Прохорчук Е.Б., Коновалов Ф.А., Масленников А.Б., Степанов В.А. и др. Руководство по интерпретации данных последовательности ДНК человека, полученных методами массового параллельного секвенирования (MPS). Медицинская генетика 2019; 18 (2): 3–23.

19. Gallo V., Dotta L., Giardino G., Cirillo E., Lougaris V., D'Assante R., et al. Diagnostics of primary immunodeficiencies through next-generation sequencing. Front Immunol 2016; 7: 466. DOI: 10.3389/fimmu.2016.00466

20. Cifaldi C., Brigida I., Barzaghi F., Zoccolillo M., Ferradini V., Petricone D., et al. Corrigendum: Targeted NGS Platforms for Genetic Screening and Gene Discovery in Primary Immunodeficiencies. Front Immunol 2019; 10: 1184. DOI: 10.3389/fimmu.2019.01184

21. Rae W., Ward D., Mattocks C., Pengelly R.J., Eren E., Patel S.V., et al. Clinical efficacy of a next-generation sequencing gene panel for primary immunodeficiency diagnostics. Clin Genet 2018; 93: 647–55. DOI: 10.1111/cge.13163

22. Bisgin A., Boga I., Yilmaz M., Bingol G., Altintas D. The utility of next-generation sequencing for primary immunodeficiency disorders: experience from a clinical diagnostic laboratory. Biomed Res Int 2018; 2018: 9647253. DOI: 10.1155/2018/9647253