Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка комплексных тест-систем на основе массированного секвенирования генов Т- и B-клеточного рецептора для мониторинга минимальной остаточной болезни при терапии острых лейкозов у детей

Докладчик: Лебедев Юрий Борисович

Должность: руководитель (заведующий, начальник) лаборатории, Зав. лаб.

Цель проекта:
Проект направлен на создание высокотехнологичного биомедицинского обеспечения персонифицированной терапии детских лейкозов путем внедрения новой эффективной системы глубокой диагностически значимой детекции и последующего высокочувствительного количественного мониторинга молекулярно-генетических маркеров опухолевых лимфобластов в пунктатах костного мозга и/или периферической крови пациента. Выбранный авторами проекта тип молекулярно-генетических маркеров, являющийся основным объектом исследования, представляет собой продукты полной либо частичной VDJ рекомбинации генов Т- и/или В-клеточных рецепторов, каждый из которых однозначно характеризует наличие и численную представленность любого, в том числе и опухолевого, клона лимфоидных клеток в организме пациента. Таким образом, основными целями выполнения настоящего ПНИ являются: 1. Разработка метода идентификации молекулярно-генетических маркеров Т- и B-клеточных рецепторов опухолевых лимфобластных клонов, которая влияет на выбор персонификацированной лекарственной и/или трансплантационной терапии при острых лейкозах у детей. 2. Разработка метода количественного мониторинга опухолевых лимфобластных клонов в крови пациентов, применимого для оценки тяжести минимальной остаточной болезни и эффективности персонифицированной терапии острых лейкозов у детей. 3. Разработка тест-системы для индивидуализации лекарственной, трансплантационной и посттрансплационной терапии острых лейкозов у детей на основе определения структуры генов Т- и В-клеточных рецепторов, характерных для опухолевых лимфобластных клонов каждого из пациентов. 4. Разработка специализированного программного обеспечения обработки результатов массированного секвенизования генов Т- и В-клеточных рецепторов для количественной оценки уровня минимальной остаточной болезни обследуемых пациентов.

Основные планируемые результаты проекта:
Успешное полнообъемное выполнение планируемых исследований, разработка и использование инновационной тест-системы способны существенно ускорить внедрение отечественными клиническими центрами современных способов персонифицированной лекарственной и трансплантационной терапии острых детских лейкозов за счет получения следующих основных результатов:
- получение уникального массива данных о медико-биологических закономерностях развития минимальной остаточной болезни у детей с острыми лейкозами.
- создание патентоёмкой диагностической системы, сочетающую использование ранжированного набора специализированных олигонуклеотидных ПЦР-праймеров и оригинальных модификаций высокотехнологичных молекулярно-биологических методов: количественную ПЦР в режиме реального времени и массированное секвенирование ДНК на высокопроизводительной платформе (платформа Illumina).
- усовершенствование и представление в сеть Интернет уникального пакета программного обеспечения, предназначенного для высокоточного комплексного количественного анализа клональной вариабельности лимфоцитов организма человека
- создание методологических рекомендаций и регламента применения разработанной тест-системы для проведения клинических анализов;
Планируемый анализ получаемых данных реализуется в выявлении возможных корреляций динамики численности опухолевых лимфобластов в крови пациента с различными типами лекарственной и способами (клиническими протоколами) трансплантационной терапии; в обеспечении обоснованного клинического прогноза и выбора оптимальных средств лекарственной терапии для каждого пациента, в динамической оценке эффективности используемой в каждом конкретном случае терапии. Экспериментальный подход к количественной оценке уровня минимальной остаточной болезни, основанный на использовании платформ секвенирования нового поколения и использующий оригинальный пакет программного обеспечения, не имеет аналогов в современной клинической практике.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Основной областью применения результатов данного проекта является детская онкология. Проект прямо направлен на решение одной из наиболее острых проблем лечения острых лейкозов у детей, связанных с персонификацией и повышением эффективности лекарственной и/или трансплантационной терапии на основе высокочувствительной детекции полного пула клонов опухолевых лимфобластов в кровотоке пациента. Разрабатываемая тест-система и методика ее применения предусматривает использование высокотехнологичного лабораторного оборудования, что может дополнительно стимулировать как развитие отечественной медицинской промышленности, так и повышение оснащенности диагностических лабораторий Российских клинических центров.
Производство тест-системы в комплекте со специализированным пакетом программного обеспечения или выполнение сервисных услуг по заказу клинических центров может также представлять коммерческий интерес для отечественных компаний, выпускающих тест-системы, диагностикумы и аналогичную продукцию.

Текущие результаты проекта:
В полном соответствии с Техническим Заданием и Планом-графиком проекта за отчетный период нами
- составлен аналитический обзор современной научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов, относящихся к разрабатываемой теме;
- проведены патентные исследования в области наиболее близких к теме исследования отечественных и зарубежных разработок;
- на основе проведенного анализа детально обоснован выбор направления проводимых исследований;
- проведен научно обоснованных отбор шести геномных локусов с характеристическими рекомбинациями генов Т- и В-клеточных рецепторов в опухолевых лимфобластах;
- для каждого из отобранных локусов осуществлен дизайн и синтез специализированных наборов олигонуклеотидных праймеров для идентификации характеристических форм генов Т- и В-клеточных рецепторов опухолевых лимфобластов;
- начато создание коллекции клинических образцов костного мозга и лимфоцитов периферической крови, включающую на настоящий момент образцы от 51 пациента с острым лейкозом.
Дополнительно, коллективом исполнителей проекта успешно завершено создание методических разработок в области глубокого секвенирования репертуаров Т клеточных рецепторов и иммуноглобулинов человека, созданы действующие варианты оригинальных пакетов программ позволяющие проводить анализ данных массированного секвенирования в автоматическом режиме, разработаны биоинформатические подходы для корректирования ошибок секвенирования и проведения точной количественной оценки содержания конкретных, в том числе мало представленных сиквенсов в общем массиве данных, с использованием молекулярных идентификаторов, проводятся работы по мониторингу восстановления репертуара Т-клеточных рецепторов у детей с острыми лимфобластными и миелобластными лейкозами после проведения трансплантации гематопоэтических стволовых клеток от родственных или гаплосовместимых доноров.