Insight into the Molecular Basis Underlying Chromothripsis

Chromoanagenesis constitutes a group of events that arise from single cellular events during early development. This particular class of complex rearrangements is a newfound occurrence that may lead to chaotic and complex genomic realignments. By that, chromoanagenesis is thought to be a crucial factor regarding macroevolution of the genome, and consequently is affecting the karyotype revolution together with genomic plasticity. One of chromoanagenesis-type of events is chromothripsis. It is characterised by the breakage of the chromosomal structure and its reassembling in random order and orientation which results in the establishment of derivative forms of chromosomes. Molecular mechanisms that underlie this phenomenon are mostly related to chromosomal sequestration throughout the micronuclei formation process. Chromothripsis is linked both to congenital and cancer diseases, moreover, it might be detected in subjects characterised by a normal phenotype. Chromothripsis, as well as the other chromoanagenetic variations, may be confined to one or more chromosomes, which makes up a non-uniform variety of karyotypes among chromothriptic patients. The detection of chromothripsis is enabled via tools like microarray-based comparative genomic hybridisation, next generation sequencing or authorial protocols aimed for the recognition of structural variations

Wykorzystanie metod cytogenetycznych i molekularnych w ocenie statusu genetycznego oraz przebieg leczenia u pacjenta z rzadką dziecięcą postacią ALL spowodowaną translokacją t(9;10)(q34;q22)

Badania cytogenetyczne są niezbędne w ocenie czynników rokowniczych w ostrej białaczce limfoblastycznej (ALL) u dzieci. Głównymi niekorzystnymi czynnikami rokowniczymi są: translokacja t(9;22) prowadząca do fuzji genów oraz translokacje chromosomu 11 w prążku 11q23, warunkujące rearanżację genu . Gen może tworzyć fuzję z kilkoma innymi genami, prowadząc do profilu ekspresji zbliżonego do obserwowanego w Ph(+) ALL. Przypadki ALL z takimi fuzjami genetycznymi zostały zakwalifikowane do nowego podtypu określanego jako . W pracy przedstawiamy rolę badań cytogenetycznych i molekularnych w terapii 14-miesięcznego chłopca z rozpoznaniem common ALL. Podczas diagnostyki ALL za pomocą badania FISH wykluczono fuzję genów i rearanżację genu . Stwierdzono natomiast obecność trzech i czterech sygnałów genu . Analiza kariotypu i dodatkowo wykonane badania FISH pozwoliły ustalić kariotyp pacjenta jako nieprawidłowy, złożony z ewolucją klonalną. Zaobserwowane punkty pęknięć wskazywały na możliwość zaangażowania w fuzję genu Obecność genu fuzyjnego została stwierdzona metodą multiplex PCR i potwierdzona sekwencjonowaniem metodą Sangera. Gen fuzyjny może kodować aktywowaną konstytutywnie formę kinazy tyrozynowej, dlatego stanowi on potencjalny cel działania leków będących inhibitorami tych enzymów. Z uwagi na nieliczne odnotowane przypadki fuzji genów istnieje konieczność przyglądania się z uwagą efektom leczenia u pacjentów obciążonych tą translokacją. Nasz manuskrypt przedstawia przypadek pozytywnego ALL, zarówno opracowanie diagnostyczne, jak i dane kliniczne pacjenta

The kinetics of blast clearance are associated with copy number alterations in childhood B-cell acute lymphoblastic leukemia

We analyzed the pattern of whole-genome copy number alterations (CNAs) and their association with the kinetics of blast clearance during the induction treatment among 195 pediatric patients with B-cell precursor acute lymphoblastic leukemia (BCP-ALL) who displayed intermediate or high levels of minimal residual disease (MRD). Using unsupervised hierarchical clustering of CNAs > 5 Mbp, we dissected three clusters of leukemic samples with distinct kinetics of blast clearance [A – early slow responders (n=105), B – patients with persistent leukemia (n=24), C – fast responders with the low but detectable disease at the end of induction (n=66)] that corresponded with the patients’ clinical features, the microdeletion profile,the presence of gene fusions and patients survival. Low incidence of large CNAs and chromosomal numerical aberrations occurred in cluster A which included ALL samples showing recurrent microdeletions within the genes encoding transcription factors (i.e., IKZF1, PAX5, ETV6, and ERG), DNA repair genes (XRCC3 and TOX), or harboring chromothriptic pattern of CNAs. Low hyperdiploid karyotype with trisomy 8 or hypodiploidy was predominantly observed in cluster B. Whereas cluster C included almost exclusively high-hyperdiploid ALL samples with concomitant mutations in RAS pathway genes. The pattern of CNAs influences the kinetics of leukemic cell clearance and selected aberrations affecting DNA repair genes may contribute to BCP-ALL chemoresistance