EOSAL_CLINIC

La secuenciación masiva en paralelo o de nueva generación (NGS) ha supuesto una revolución en los estudios genéticos, teniendo importantes aplicaciones en investigación y en clínica. Algunas son el estudio del genoma, transcriptoma, microbioma, metiloma, el diagnóstico genético y de medicina personalizada, como farmacogenética y la detección de marcadores tumorales somáticos, estudios de mutaciones tumorales en ADN circulante, determinación de la tasa de mutación para estudios de inmunoterapia para oncología. Una aplicación importante es el estudio de regiones concretas del genoma para muchos de los estudios clínicos o de investigación, principalmente de uno o varios genes (panel de NGS) debido a los elevados costes de estudios de genoma completo.

Descripción

Título: Desarrollo de EOSAL para su aplicación a diferentes tipos de estudios genéticos mediante secuenciación masiva en clínica e investigación

Grupo de investigación: Teoría, Bioinformática y Computación

La secuenciación masiva en paralelo o de nueva generación (NGS) ha supuesto una revolución en los estudios genéticos, teniendo importantes aplicaciones en investigación y en clínica. Algunas son el estudio del genoma, transcriptoma, microbioma, metiloma, el diagnóstico genético y de medicina personalizada, como farmacogenética y la detección de marcadores tumorales somáticos, estudios de mutaciones tumorales en ADN circulante, determinación de la tasa de mutación para estudios de inmunoterapia para oncología. Una aplicación importante es el estudio de regiones concretas del genoma para muchos de los estudios clínicos o de investigación, principalmente de uno o varios genes (panel de NGS) debido a los elevados costes de estudios de genoma completo.

En NGS, un paso limitante es la generación de las librerías, especialmente para paneles de genes. Para ello, se han desarrollado varias técnicas, siendo una de las más importantes las librerías mediante amplicones. Ésta técnica consiste en la amplificación por PCR de las regiones de interés y mediante una segunda reacción añadir las secuencias para NGS.

Sequencing Multiplex SL (Seqplexing), simplificó este tipo de librerías mediante su propio sistema (kits actualmente comercializados).

Posteriormente, hemos desarrollado EOSAL (Easy One Step Amplification and Labeling; patente solicitada) que permite la amplificación y marcado proporcional de los amplicones incluidos en un panel en un solo paso.

EOSAL permite generar librerías en un paso (EOSAL-NGS) y es el procedimiento descrito más sencillo hasta el momento. EOSAL-NGS requiere añadir la muestra de ADN a estudiar a la mezcla de reacción, realizar una PCR y se obtiene la librería para su secuenciación.

Esto supone una importante reducción de costes en reactivos, materiales y personal, aumentar la capacidad de los laboratorios y, por lo tanto, universalizar y abaratar los estudios genéticos.

El presente proyecto y el consorcio, formado por Seqplexing y el grupo de Teoría, Bioinformática y Computación (TBC) del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio), permitirá desarrollar EOSAL-NGS para generar:

Kits para diferentes aplicaciones EOSAL mediante NGS (EOSAL-NGS) y su validación: detección de mutaciones somáticas y germinales (puntuales y CNVs), detección de mutaciones en ARN y ADN simultáneamente, detección de mutaciones en muy baja proporción y aplicación a inmunoterapia en cáncer.
Aplicación Bioinformática para el diseño de kits (diseño de oligos para paneles según los requerimientos de cada aplicación).
Aplicación Bioinformática para el análisis de los datos que genere cada kit. Este software es especialmente necesario para las nuevas aplicaciones que vamos a desarrollar.

El presente proyecto se centra en la utilización de la NGS de segunda generación, sin perder de vista los desarrollos que se están realizando en sistemas de tercera generación.