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Reprodutibilidade de Sequenciamentos

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Com o desenvolvimento das tecnologias de sequenciamento de nova geração (Next Generation Sequence - NGS), foi possível realizar os sequenciamentos do exoma, do genoma e do transcriptoma, revolucionando diferentes segmentos da ciência, principalmente da medicina. Ao mesmo tempo, fez-se necessário o desenvolvimento de ferramentas computacionais, capazes de analisar o grande volume de dados gerados por essas técnicas, de forma a beneficiar médicos, centros de análises e principalmente os pacientes, gerando informações mais fidedignas que norteiem a escolha de diagnósticos e tratamentos mais adequados e eficientes.

Concomitante ao aumento no número e na variedade de informações, cresceu também a dificuldade de lidar com elas, sendo necessário decodificar, entender e integrá-las. Nesse contexto, a comunidade científica precisa do auxílio dos sistemas computacionais capazes de cumprir essas tarefas.

No ano de 2005, o Centro Nacional de Pesquisa Toxicológica (NCTR) do Food and Drug Administration (FDA, EUA), passou a liderar o consórcio MicroArray Quality Control (MAQC, Controle de Qualidade de Microarranjos), que, de acordo com o site The Massive Analysis and Quality Control (MAQC) Society (Sociedade de Análises Massivas e Controle de Qualidade), derivada do MAQC, “esse é um esforço comunitário para tratar de questões de reprodutibilidade relacionadas à aplicação de tecnologias genômicas de alto rendimento, em constante evolução para avaliar a segurança e eficácia de produtos regulamentados pelo FDA e seus usos seguros e eficazes, em aplicações clínicas”.

Entre os anos de 2005 e 2014, o consórcio MAQC concluiu três projetos, MAQC I, II e III respectivamente, resultando em cerca de 30 publicações, já o seu quarto projeto, também denominado Sequencing Quality Control Phase II (SEQC II), será concluído este ano.

De acordo com a MAQC Society, os objetivos a serem cumpridos são o de comunicar, promover e avançar nos princípios científicos reproduzíveis e de controle de qualidade para a análise dos dados massivos gerados a partir das tecnologias existentes e emergentes.

Por meio do cumprimento desses objetivos, a MAQC Society busca ajudar na solução de problemas biológicos, médicos na saúde, bem como, defender e facilitar o desenvolvimento e a aplicação de práticas de controle de qualidade e protocolos de análise padrão de bioinformática e bioestatística, para melhorar a reprodutibilidade em vários experimentos, em laboratórios e nos métodos de análise de dados.

As análises genômicas se beneficiaram grandemente com o desenvolvimento desse programa, em diversos aspectos, dentre eles ao confrontar a reprodutibilidade das análises de dados ômicos, tanto nos contextos regulatório, quanto clínico, assim como para os microarranjos de DNA. Outro aspecto fundamental, é o relacionado ao crescente ritmo dos avanços na pesquisa biológica e de tecnologia analítica, trazendo à tona a necessidade de empreender esforços de benchmarking, ou seja, comparar as novas tecnologias analítica, à medida que elas surjam, com as que estão disponíveis no mercado.

Do ponto de vista da prática regulatória, o MAQC vem contribuindo fortemente no segmento de medicina de precisão. Isso se iniciou em 2007, ao ter suas descobertas incorporadas ao projeto de orientação do FDA, nos segmentos da farmacogenômica e de diagnósticos in vitro (IVDs), e na International Conference on Harmonization Tripartite Guideline. No ano de 2018, sua contribuição para o FDA ocorreu a partir do  uso de bancos de dados de variantes genéticas humanas para apoiar IVDs e IVDs em doenças da linhagem germinativa.

Somados, os estudos MAQC-I, MAQC-II, SEQC e MAQC-III, e SEQC2, oferecem, possivelmente, até o momento, a avaliação mais abrangente do desempenho das NGS, assim como, uma análise detalhada de diferentes opções de software para alinhamento e mutation calling, no sequenciamento em massa. Essas avaliações também envolvem, pré-processamento, normalização, correção de lote e visualização (sequenciamento de RNA de célula isolada). 

O SEQC2, fornece ainda amostras de referência padronizadas e conjuntos de dados de modelo, informações sobre projetos experimentais e controles de pipeline, caso seja necessário a configuração e avaliação do desempenho de um sequenciamento de pipeline.

21/09/2021
Arlei Maturano - Equipe Biotec AHG
 

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