DOI: https://doi.org/10.1038/s41431-026-02078-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41851262
تاريخ النشر: 2026-03-18
المؤلف: Sami Belhadj وآخرون
الموضوع الرئيسي: طفرات جين BRCA في السرطان
نظرة عامة
على مدى الثلاثين عامًا الماضية، انتقل اختبار السرطان الوراثي (HCT) من اختبارات الجينات الفردية إلى اختبارات لوحات الجينات المتعددة (MGPT)، والتي أصبحت الآن الطريقة القياسية لاختبار HCT السريري. وقد سهل هذا التحول انخفاض تكاليف التسلسل والتقدم في إنتاجية الأدوات، مما جعل تسلسل الإكسوم (ES) وتسلسل الجينوم (GS) أكثر قابلية للتطبيق في تطبيقات HCT. تقدم هذه التقنيات رؤى شاملة حول الإكسونات المشفرة والجينوم بالكامل، على التوالي، وتسمح بإعادة تحليل البيانات لتحديد المتغيرات في جينات جديدة أو لدعم الأبحاث حول المتغيرات الجرثومية المرتبطة بالاستعداد للسرطان.
يعتبر إدخال تسلسل القراءة الطويلة (LRS) مهمًا بشكل خاص، حيث يعزز من قدرات اكتشاف المتغيرات، خاصةً للمتغيرات المعقدة أو الهيكلية في المناطق الصعبة، مثل تلك الموجودة في جين PMS2. من المتوقع أن يحسن هذا التقدم من دقة HCT، ويقلل من أوقات الانتظار، ويزيد من العائد التشخيصي من خلال الكشف عن متغيرات خطر السرطان التي لم تكن قابلة للاكتشاف سابقًا. يوفر المقال نظرة شاملة على منهجيات التسلسل المختلفة المستخدمة في HCT، ويقيم نقاط قوتها وقيودها، ويؤكد على الفوائد المحتملة لدمج تسلسل RNA مع اختبار DNA. بالإضافة إلى ذلك، يناقش الآفاق لإدماج LRS في اختبارات الجينات الروتينية لاختبار السرطان الوراثي.
مقدمة
تقدم مقدمة هذه الورقة البحثية التطورات الكبيرة في علم الوراثة السرطانية السريرية، خاصة بعد اكتشاف جينات الاستعداد للسرطان (CPGs) في أواخر القرن العشرين. في البداية، اعتمد اختبار السرطان الوراثي (HCT) على اختبارات الجينات الفردية باستخدام تسلسل سانجر، مع التركيز على CPGs الرئيسية مثل APC و BRCA1/2. أحدث ظهور تسلسل الجيل التالي (NGS) في أواخر العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ثورة في هذا المجال من خلال تمكين اختبارات لوحات الجينات المتعددة (MGPT)، والتي أصبحت منذ ذلك الحين النهج القياسي في التشخيص الجزيئي. وقد تم تحفيز هذا الانتقال من خلال تحديد أكثر من 100 CPG ودمج اختبار RNA وتسلسل الورم الطبيعي لتعزيز دقة التشخيص وإرشادات العلاج.
تسلط الورقة الضوء على الاعتماد السريع على MGPT، خاصة بعد حكم المحكمة العليا الأمريكية في عام 2013 الذي سمح بالوصول الأوسع لاختبار BRCA. تظهر الدراسات أن العائد التشخيصي لـ MGPT قد تجاوز بشكل كبير ذلك لاختبار الجينات الفردية، حيث زادت العوائد من 7-9% للوحظات الصغيرة إلى 13-17% للوحظات الأكبر. على الرغم من مزاياها، بما في ذلك الجدوى الاقتصادية والقدرة على تحديد متغيرات مرضية متعددة، تواجه MGPT تحديات مثل الحاجة إلى تحديثات منتظمة لمحتوى اللوحات والقيود في اكتشاف المتغيرات الهيكلية وتغيرات عدد النسخ. يؤكد المؤلفون على التطور المستمر لمنهجيات الاختبار، بما في ذلك الدور المحتمل المستقبلي لتسلسل القراءة الطويلة (LRS) كنهج من الدرجة الأولى في HCT.
نقاش
في قسم النقاش من الورقة البحثية، يبرز المؤلفون التقدم في تسلسل RNA (RNA-seq) كأداة مكملة لاختبار السرطان الوراثي (HCT). تم استبدال الطرق التقليدية، مثل RT-PCR وتسلسل سانجر، إلى حد كبير بتسلسل RNA المستهدف، الذي يسمح بالتقييم المتزامن لعدة جينات استعداد للسرطان (CPGs). يعزز RNA-seq من تحديد وتوصيف أحداث الانقسام غير الطبيعية ومستويات التعبير، خاصةً للمتغيرات ذات الأهمية غير المؤكدة (VUS) التي غالبًا ما تفتقر إلى الأدلة الوظيفية. ومن الجدير بالذكر أن الدراسات أظهرت أن RNA-seq يمكن أن يؤدي إلى إعادة تصنيف كبيرة للمتغيرات، مما يحسن من دقة التشخيص وفائدته السريرية. على سبيل المثال، في دراسة كبيرة، أثر دليل RNA على تصنيف المتغيرات في 1.3% من الأفراد، مع آثار إضافية لأكثر من 500,000 حالة تم اختبارها سابقًا.
يناقش القسم أيضًا تطور تقنيات التسلسل، خاصة الانتقال من تسلسل القراءة القصيرة (SRS) إلى تسلسل القراءة الطويلة (LRS). تقدم LRS مزايا في حل المناطق الجينومية المعقدة والمتغيرات الهيكلية (SVs) التي غالبًا ما تفوتها SRS بسبب أطوال القراءة الأقصر. يؤكد المؤلفون أن LRS يمكن أن يوفر رؤى شاملة حول كل من DNA و RNA، مما يسهل اكتشاف التعديلات الوراثية ويحسن من توصيف المتغيرات المرتبطة بالسرطانات الوراثية. علاوة على ذلك، من المتوقع أن يؤدي دمج LRS مع أدوات المعلوماتية الحيوية المتقدمة إلى تعزيز دقة تفسير المتغيرات، مما يؤدي في النهاية إلى نتائج سريرية أفضل في تقييم وإدارة مخاطر السرطان.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41431-026-02078-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41851262
Publication Date: 2026-03-18
Author(s): Sami Belhadj et al.
Primary Topic: BRCA gene mutations in cancer
Overview
Over the last thirty years, Hereditary Cancer Testing (HCT) has transitioned from single gene assays to multigene panel testing (MGPT), which is now the standard method for clinical HCT. This shift has been facilitated by decreasing sequencing costs and advancements in instrument throughput, making exome sequencing (ES) and genome sequencing (GS) increasingly viable for HCT applications. These techniques offer comprehensive insights into coding exons and the entire genome, respectively, and allow for the reanalysis of data to identify variants in novel genes or to support research on germline variants associated with cancer predisposition.
The introduction of long-read sequencing (LRS) is particularly significant, as it enhances variant detection capabilities, especially for complex or structural variants in challenging regions, such as those found in the PMS2 gene. This advancement is expected to improve the accuracy of HCT, reduce turnaround times, and increase the diagnostic yield by uncovering previously undetectable cancer risk variants. The article provides an in-depth overview of various sequencing methodologies employed in HCT, evaluating their strengths and limitations, and emphasizes the potential benefits of integrating RNA and tumor sequencing with DNA testing. Additionally, it discusses the prospects for incorporating LRS into routine genetic testing for hereditary cancer.
Introduction
The introduction of this research paper outlines the significant advancements in clinical cancer genetics, particularly following the discovery of cancer predisposition genes (CPGs) in the late 20th century. Initially, hereditary cancer testing (HCT) relied on single-gene assays using Sanger sequencing, focusing on key CPGs such as APC and BRCA1/2. The advent of Next Generation Sequencing (NGS) in the late 2000s revolutionized this field by enabling multigene panel testing (MGPT), which has since become the standard approach in molecular diagnostics. This transition has been fueled by the identification of over 100 CPGs and the integration of RNA testing and tumor-normal sequencing to enhance diagnostic accuracy and treatment guidance.
The paper highlights the rapid adoption of MGPT, particularly after the U.S. Supreme Court’s 2013 ruling that allowed broader access to BRCA testing. Studies show that the diagnostic yield of MGPT has significantly surpassed that of single-gene testing, with yields increasing from 7-9% for smaller panels to 13-17% for larger panels. Despite its advantages, including cost-effectiveness and the ability to identify multiple pathogenic variants, MGPT faces challenges such as the need for regular updates to panel content and limitations in detecting structural variants and copy-number variations. The authors emphasize the ongoing evolution of testing methodologies, including the potential future role of Long Read Sequencing (LRS) as a first-tier approach in HCT.
Discussion
In the discussion section of the research paper, the authors highlight the advancements in RNA sequencing (RNA-seq) as a complementary tool to hereditary cancer testing (HCT). Traditional methods, such as RT-PCR and Sanger sequencing, have been largely replaced by targeted RNA-seq, which allows for the simultaneous evaluation of multiple cancer predisposition genes (CPGs). RNA-seq enhances the identification and characterization of abnormal splicing events and expression levels, particularly for variants of uncertain significance (VUS) that often lack functional evidence. Notably, studies have demonstrated that RNA-seq can lead to significant reclassifications of variants, improving diagnostic resolution and clinical utility. For instance, in a large cohort study, RNA evidence impacted variant classification in 1.3% of individuals, with further implications for over 500,000 previously tested cases.
The section also discusses the evolution of sequencing technologies, particularly the transition from short-read sequencing (SRS) to long-read sequencing (LRS). LRS offers advantages in resolving complex genomic regions and structural variants (SVs) that are often missed by SRS due to its shorter read lengths. The authors emphasize that LRS can provide comprehensive insights into both DNA and RNA, facilitating the detection of epigenetic modifications and improving the characterization of variants associated with hereditary cancers. Furthermore, the integration of LRS with advanced bioinformatics tools is expected to enhance the accuracy of variant interpretation, ultimately leading to better clinical outcomes in cancer risk assessment and management.