e Comprehensive NGS panel for cancer-biomarkers assessment: validation of its analytical and clinical performance | Panel de NGS exhaustivo para la evaluación de biomarcadores de cáncer: validación de su desempeño analítico y clínico

[ES] El cáncer es la primera causa de muerte en países desarrollados. Se trata de una compleja enfermedad genética causada por un gran abanico de alteraciones y las interacciones entre las mismas. El conocimiento de dichos mecanismos moleculares subyacentes ha conducido al desarrollo de las terapias dirigidas y la inmunoterapia. Sin embargo, las terapias dirigidas solo pueden prescribirse a pacientes con cáncer que alberguen las alteraciones génicas a las que van dirigidas las terapias y no todos los pacientes responden a la inmunoterapia. Por estos motivos, se han descubierto y se están descubriendo biomarcadores genéticos predictivos para seleccionar a potenciales respondedores a las terapias. Además de éstos, los biomarcadores pronósticos son también de gran utilidad para estimar el futuro impacto de la enfermedad en los pacientes. En este contexto, la secuenciación de nueva generación (NGS) se está posicionando como una poderosa herramienta para el análisis múltiple de biomarcadores. En el presente estudio, biopsias fijadas con formalina y embebidas en parafina (FFPE) de 24 pacientes con cáncer de pulmón, mama, endometrio o colorrectalse secuenciaron con un nuevo panel de secuenciación dirigida (Oncomine™ Comprehensive Assay Plus, ThermoFisher) con el fin de validarlo tanto analítica como clínicamente. Tras la secuenciación se revisaron los parámetros de calidad. Para llevar a cabo la validación analítica, se estudiaron la presencia y la calidad de biomarcadores conocidos previamente descritos en las muestras por técnicas validadas. Entre dichos biomarcadores se encontraban variantes de nucleótido único (SNVs), inserciones y deleciones (indels), variantes de número de copias (CNVs), la carga mutacional tumoral (TMB) y la inestabilidad de microsatélites (MSI). El análisis de las variantes se llevó a cabo con los programas de Ion Reporter™ y Torrent™ Suite (ThermoFisher), y los resultados obtenidos se revisaron con la ayuda de bases de datos públicas. Los análisis estadísticos se realizaron con el programa SPSS (IBM). En cuanto a la validación clínica, se llevó a cabo un estudio retrospectivo de los historiales clínicos de los pacientes para determinar si habían seguido tratamiento dirigido o inmunoterapia tras ser diagnosticados con alguno de los biomarcadores mencionados. Seguidamente se analizó el beneficio terapéutico obtenido. Los resultados mostraron una buena calidad de secuenciación y una aceptable capacidad de detección de SNVs, indels y CNVs. Los valores de TMB obtenidos, a su vez, concordaban con los de los resultados validados. Con respecto al MSI, se encontraron algunas discrepancias que sugieren la necesidad de refinar los algoritmos responsables de su cálculo. En cuanto a la validación clínica, varios pacientes que habían sido diagnosticados con alteraciones accionables se beneficiaron de tratamientos dirigidos y una mayor supervivencia libre de progresión (SLP). Además, se detectaron co-mutaciones, mecanismos de resistencia y otras alteraciones interesantes desde el punto de vista clínico. En términos generales, el panel de secuenciación dirigida objeto de estudio mostró su habilidad para la detección simultánea de múltiples biomarcadores relacionados con cáncer, expandiendo así las opciones terapéuticas de los pacientes y potencialmente ayudando en la toma de decisiones del personal médico.

[EN] Cancer is the first cause of death in developed countries, being a complex genetic disease caused by a wide range of genetic alterations and their interactions. The knowledge of such underlying genetic mechanisms has led to the development of targeted therapies and immunotherapy. However, targeted therapies can only be prescribed to cancer patients harbouring the targeted gene-traits. For those reasons, predictive genetic biomarkers have been and are being discovered to select potential responders. Additionally, prognostic biomarkers are of great use to assess the future impact of the disease on patients. In this context, Next-Generation Sequencing (NGS) is positioning as a powerful tool for multiple-biomarkers assessment. In the present study, formalin-fixed paraffin-embedded (FFPE)-tumor tissue from 24 patients with lung, breast, colorectal or endometrial cancer were sequenced with a new targetedsequencing gene panel (Oncomine™ Comprehensive Assay Plus, ThermoFisher) in order to validate it both clinically and analytically. After sequencing, quality parameters were reviewed. To perform analytical validations, the presence and quality of known biomarkers previously obtained from the same samples by validated techniques were studied. The new targetedsequencing gene panel comprised Single-Nucleotide Variants (SNVs), insertions and deletions (indels), Copy-Number Variations (CNVs), Tumor Mutational Burden (TMB) and Microsatellite Instability (MSI), to obtain a comprehensive landscape of the tumor. Variant analysis was performed with the Torrent™ Suite and Ion Reporter™ Softwares (ThermoFisher) and results were reviewed using public databases. Statistical analyses were performed with the SPSS (IBM) software. Regarding clinical validation, a retrospective study of clinical histories of patients was carried to determine if they had received a targeted or immune-based therapy upon diagnosis of any of the above-mentioned biomarkers. Consequently, the obtained therapeutic benefit was analysed. Results showed a correct sequencing quality and acceptable SNVs, indels and CNVs detection. TMB values were also in concordance with previously validated results. However, some discrepancies arouse that suggested the need for refining algorithms responsible to compute regarding MSI. As for clinical validation, several patients who had been diagnosed with targetable alterations benefited from targeted treatments and increased Progression-Free Survival (PFS). In addition, co-mutations, resistance mechanisms and other interesting alterations from the clinical point of view were detected. Overall, the targeted-sequencing panel of study proved its ability to simultaneously detect multiple cancer-related biomarkers, expanding therapeutic options of cancer patients and potentially aiding in decision-making by clinicians.

TFGM

García Parra, N. (2021). e Comprehensive NGS panel for cancer-biomarkers assessment: validation of its analytical and clinical performance. Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/171054