BRCA1 un BRCA2 variantu analīze Latvijas populācijā: nākamās paaudzes sekvencēšanas pieeja.

Abstract

Maģistra darba mērķis ir noteikt BRCA1 un BRCA2 variantu īpatsvaru starp onkoloģiski veselām sievietēm Latvijas populācijā, izmantojot nākamās paaudzes sekvencēšanas (NGS) tehnoloģiju. Darbā apkopota literatūra par pārmantotu krūts un olnīcu vēzi, augstas penetrances BRCA1 un BRCA2 gēnu raksturojumu, mērķtiecīgas sekvencēšanas pieeju, kā arī apskatīta ģenētisko variantu klasifikācija un interpretācija saskaņā BRCA1 un BRCA2 gēnu specifiskām vadlīnijām. RSU Onkoloģijas un molekulārās ģenētikas institūta veiktajā pētījumā iesaistīja onkoloģiski veselus dalībniekus (n=538), kuri nodeva siekalu paraugu ar mērķi veikt BRCA1 un BRCA2 gēnu analīzi. No bioloģiskā materiāla izdalīja DNS, sagatavoja nākamās paaudzes sekvencēšanas bibliotēkas un veica to sekvencēšanu . Kvalitātes kontrolei, sekvenču un kopiju skaita variācijas (CNV) analīzei izmantoja CLC Genomics Workbench bioinformātikas rīku, kur iegūti varianti pamatā tika klasificēti balstoties uz ENIGMA konsorcijas ekspertu varianta interpretāciju un publiski pieejamu informāciju par variantu citās datubāzes. Klasificēti klīniski nozīmīgi ģenētiski varianti validēti ar “zelta” standarta metodi Sangera sekvencēšanu, identificētas lielas strukturālas izmaiņas pārbaudītas ar multipleksa ligācijas atkarīgo provju amplifikācijas (MLPA) metodi. Katra identificēta varianta sastopamība pētījumā apkopota, izmantojot RStudio statistisko datu analīzes rīku. Identificēti un klasificēti septiņi klīniski nozīmīgi varianti BRCA1 un BRCA2 gēnos un viena klīniski nozīmīga liela strukturāla izmaiņa BRCA1 gēnā. Kā arī, salīdzināta BRCA1 un BRCA2 labdabīgu variantu sastopamība ar publiski pieejamiem varianta biežuma datiem no Igaunijas, Korejas, Somijas, Nīderlandes, Zviedrijas, Japānas un Spānijas populācijas. Rezultātā Latvijas populācijā identificēto variantu biežumam novērota tuvāka līdzība ar Igaunijas populāciju.

The aim of the Master’s thesis is to determine the proportion of BRCA1 and BRCA2 variants among oncological healthy women in the Latvian population using next-generation sequencing (NGS) technology. The thesis reviews the literature on hereditary breast and ovarian cancer, characterisation of high penetrance BRCA1 and BRCA2 genes, targeted sequencing approach, and classification and interpretation of genetic variants according to BRCA1 and BRCA2 gene-specific guidelines. The study, performed by the RSU Institute of Oncology and Molecular Genetics, involved oncological healthy participants (n=538) who provided a saliva sample for BRCA1 and BRCA2 gene analysis. DNA was extracted from the biological material, next generation sequencing libraries were prepared and sequenced. The CLC Genomics Workbench bioinformatics tool was used for quality control, sequence and copy number variation (CNV) analysis, where the resulting variants were basically classified based on the ENIGMA consortium experts' interpretation of the variant and publicly available information about the variant in other databases. Classified clinically significant genetic variants were validated by the “gold” standard method Sanger sequencing, identified major structural changes were verified by multiplex ligation dependent probe amplification (MLPA). The frequency of each identified variant in the study was summarized using the RStudio statistical data analysis tool. Seven clinically significant variants in the BRCA1 and BRCA2 genes and one clinically insignificant major structural change in the BRCA1 gene were identified and classified. In addition, the incidence of benign variants in BRCA1 and BRCA2 was compared with publicly available variant frequency data from Estonian, Korean, Finnish, Dutch, Swedish, Japanese and Spanish populations. As a result, the frequency of variants identified in the Latvian population is more similar to the Estonian population.