Разработка рекомендательной тест-системы для подбора терапии онкозаболеваний с использованием данных секвенирования нового поколения

Отчет 81 с., 30 рис., 5 табл., 77 источников, 7 прил. ГЕН, ИГХ, РНК, СЕКВЕНИРОВАНИЕ, ТЕСТ-СИСТЕМА, ЭКСПРЕССИЯ. Объект исследования – профили РНК пациентов с онкологическими заболеваниями. Цель НИОКР – создать тест-систему по подбору таргетной, иммунной терапии, основанной на секвенировании РНК, выделенной из образца опухолевой ткани. В процессе работы использовались такие методы исследования, как выделение РНК на спин-колонках, электрофорез нуклеиновых кислот в агарозном геле, ПЦР, ИГХ, секвенирование нового поколения (NGS); биоинформатическая обработка данных генной экспрессии, методы машинного обучения. Основные результаты этапа 1 и 2 НИОКР заключаются в следующем: согласно разработанному клиническому протоколу в исследование был набран 641 пациент с онкологическим заболеванием. Для всех собранных образцов было проведено РНК секвенирование нового поколения. Были выработаны критерии качества профилей РНК секвенирования. 582 образца прошло контроль качества. Значения экспрессии генов, полученные с использованием платформы экспериментального секвенирования РНК «Oncobox», статистически значимо коррелируют с уровнями белка, измеренными ИГХ, для генов ERBB2, ESR1, PGR, PDL1. Был разработан и изготовлен прототип набора для секвенирования методом «Oncobox». Набор реагентов предназначен для удаления рибосомной РНК и приготовления библиотек для высокопроизводительного секвенирования РНК нового поколения (NGS). Успешно проведены его лабораторные испытания на 100 образцах солидных опухолей человека. Создана тест-система «Oncobox» для подбора терапии онкозаболеваний, которая представляет собой программное обеспечение, предназначенное для обработки данных РНК секвенирования нового поколения, полученных с использованием указанного выше набора реагентов. В проведенных испытаниях тест-система показала необходимую производительность и эффективность. В ходе заключительного этапа 3 работ был расширен функционал тест-системы путем добавления возможности обработки результатов полноэкзомного секвенирования. Разработана рабочая документация тест-системы для подбора терапии онкозаболеваний, включающая описание программного обеспечения для транскриптомного и экзомного модулей тест-системы для подбора терапии онкозаболеваний; инструкцию и технологическую схему к набору реагентов для удаления рибосомной РНК и приготовления библиотек для транскриптомного секвенирования методом «Oncobox»; технические условия на тест-систему. Результаты клинико-лабораторных испытаний свидетельствуют, что созданная тест-система «Oncobox» позволяет получить достоверную информацию об уровне экспрессии маркерных молекул, необходимую для назначения ряда таргетных, иммунотерапевтических и гормональных препаратов, которые в настоящее время назначаются по результатам иммуногистохимического (ИГХ) исследования. Таким образом, значения экспрессии генов, полученные с использованием тест-системы «Oncobox», могут быть использованы для выбора вариантов лечения в клинической онкологии в качестве альтернативы ИГХ . Более того, результаты РНК-секвенирования, обработанные с помощью алгоритма «Oncobox», позволяют сформировать персонализированный рейтинг таргетных противораковых препаратов, упорядоченных согласно их предсказанной эффективности.