W prestiżowym czasopiśmie Briefings in Bioinformatics (Oxford University Press) ukazała się nowa praca naukowa zespołu pod kierownictwem dr. Konrada Stawiskiego oraz dr. Filipe L.F. De Carvalho. Artykuł prezentuje protokół Somatic Likelihood Tiering (SLT) – innowacyjne, w pełni interpretowalne i otwartoźródłowe narzędzie bioinformatyczne, które rozwiązuje problem wąskiego gardła w analizie wariantów somatycznych w badaniach sekwencjonowania całego eksomu samego guza (tumor-only WES). Praca powstała w ramach międzynarodowej współpracy pomiędzy Uniwersytetem Medycznym w Łodzi, Dana-Farber Cancer Institute, Brigham and Women’s Hospital, Harvard Medical School oraz Hospital del Mar Medical Research Institute w Barcelonie.
Sekwencjonowanie całego eksomu samego guza bez dopasowanej tkanki kontrolnej (np. krwi pacjenta) jest powszechnie stosowane w onkologii translacyjnej – zwłaszcza w analizach materiałów archiwalnych utrwalonych w formalinie i parafinie (FFPE), badaniach retrospektywnych oraz w sytuacjach ograniczonego dostępu do próbek referencyjnych.
Brak tkanki zdrowej rodzi jednak poważne wyzwanie analityczne. Standardowe algorytmy wywoływania wariantów (takie jak Mutect2) generują dla pojedynczego pacjenta tysiące wariantów. Przytłaczająca większość z nich nie ma związku z nowotworem – są to rzadkie polimorfizmy germinalne pacjenta, artefakty chemiczne utrwalania próbki lub mutacje wynikające z klonalnej hematopoezy o nieokreślonym potencjale (CHIP). Taka liczba wariantów uniemożliwia sprawną i precyzyjną ocenę kliniczną przez konsylia.
Zamiast nieprzejrzystych modeli uczenia maszynowego typu „czarna skrzynka”, protokół SLT porządkuje warianty w cztery audytowalne tiery priorytetyzacji (SLT-A do SLT-D). Skuteczność SLT zweryfikowano na oficjalnym międzynarodowym benchmarku SEQC2 HCC1395 oraz w dwóch niezależnych kohortach klinicznych (rak pęcherza moczowego HdM-BLCA-1 i gruczolakorak płuca LUAD-TW). W benchmarku SEQC2 tier najwyższego priorytetu (SLT-A) wygenerował zwięzłą listę 101 wariantów, zawierającą aż 78 potwierdzonych mutacji somatycznych, osiągając dodatnią wartość predykcyjną (PPV) na poziomie 77,2%. Wskaźnik NNR (Number Needed to Review) w tierze SLT-A wyniósł zaledwie 1,29, co oznacza, że niemal 4 na 5 weryfikowanych pozycji stanowiły rzeczywiste mutacje somatyczne. Badania wykazały, że domyślny parametr minimalnej jakości baz w PureCN (BQ=25) bez ostrzeżenia odrzucał ok. 90% wariantów w tkankach FFPE. Zastosowanie zoptymalizowanego progu BQ=20 przywróciło pełną czułość kaskady w materiale archiwalnym.
Badania zostały zainicjowane i zrealizowane podczas stażu naukowego dr. Konrada Stawiskiego w Dana-Farber Cancer Institute i Brigham and Women’s Hospital (Harvard Medical School) w Bostonie. Prace uzyskały dofinansowanie ze środków Narodowej Agencji Wymiany Akademickiej w ramach Programu im. Walczaka (grant nr BPN/WAL/2024/1/00014), Agencji Badań Medycznych (grant nr 2023/ABM/02/00009), National Cancer Institute (NCI) oraz Bladder Cancer Advocacy Network. Kluczowe obliczenia wielkoskalowe przeprowadzono z wykorzystaniem infrastruktury Centrum Medycyny Cyfrowej Uniwersytetu Medycznego w Łodzi (MULDiMediC).
Narzędzie SLT jest w pełni otwartoźródłowe (licencja MIT). Pełna treść publikacji (Open Access): doi:10.1093/bib/bbag487