Optical DNA mapping for improved diagnostics for children with leukemia

Research Project, 2023 – 2024

Akut leukemi (AL) är den vanligaste cancern hos barn (ca 35%). AL orsakas till stor del av genetiska där stora bitar DNA flyttas från en kromosom till en annan, ”kromosomala translokationer”, förändringar som gör att viktiga proteiner får ändrad eller utebliven funktion. Det är viktigt att identifiera dessa translokationer eftersom de påverkar hur aggressiv leukemin är och därför vilken behandling som ska ges. Traditionella metoder för att analysera translokationer är begränsade då de arbetar på antingen för stora eller för små längdskalor. Vi ska i det här projektet arbeta med en metod, ”optical DNA mapping”, som arbetar på den längdskala som är optimal för att studera translokationer i detalj. Metoden går ut på att avbilda långa DNA-molekyler en och en och få en ”streckkod” som representerar DNAts sekvens som i sin tur kan identifiera var i arvsmassan en translokation har skett. Två komplementära sätt att använda vår streckkodsmetod, som skulle snabba på och förbättra diagnostiken av AL, ska undersökas. I det första använder vi ett kommersiellt instrument där hela den mänskliga arvsmassan kan analyseras. Detta ger en mängd data men utrustningen är inte tillgänglig i de flesta kliniska laboratorier, men kan bli så på sikt. I det andra klipps istället den delen av arvsmassan där vi tror att translokationen skett ut med hjälp av CRISPR-teknologi. Detta sätt kräver fler experimentella steg innan resultaten är klara, men i gengäld kan det göras med mikroskop som är standard i kliniska laboratorier. Metoderna som utvecklas är generella och vi har som ett delmål att också visa hur de kan förbättra diagnos av andra cancerformer för att i framtiden bli implementerade i rutindiagnostik i Göteborgsområdet och även i hela Sverige. Som pilotprojekt kommer vi att studera en form av hjärncancer hos barn som också orsakas av ett flertal olika translokationer. Genom samarbete med Sahlgrenska sjukhuset har vi tillgång till relevant testmaterial patientprover och klinisk expertis.