Na egzaminie będzie 10 pytań (każde za 10 pkt). Dodatkowo mogą pojawić się 1-2 pytania-niespodzianki! :)

=90%: 5.0 85-90%: 4.5 75-85%: 4.0 70-75%: 3.5 60-70%: 3.0

1. Czym jest ACMG i jaką pełnią rolę? American College of Medical Genetics, ustala swoje standardy klasyfikacji wariantów, dzieli je na: - patogeniczny - prawdopodobnie patogeniczy - o nieustalonym znaczniu (VUS) - prawdopodobnie łagodny - łagodny

2. Czym jest VUS? Varianf of Unvertain Significance — wariant, który nie jest jasno powiązany z jednostką chorobową, często są to warianty bardzo rzadkie i słabo przebadane.

3. Krótko scharakteryzuj bazę danych GnomAD. Baza danych na którą składa się ok. 70 tys. genomów i ok. 700 tys. eksomów. Zawiera informację o częstości występowania wariantów w populacji oraz informację o rejonach skłonnych do artefaktów.

4. Podaj przykład zastosowania farmakogenomiki. Po zastosowaniu testów genetycznych wykryto guza z konrentym wariantem genetycznym. Według wytycznych CPIC jest w jego wypadku możliwa terapia precyzyjna z zastosowaniem inhibitora, co umożliwia rezygnację z wyniszczającej organizm chemioterapii.

5. Czym sa wytyczne CPIC? Wytyczne Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium nakreślają jak lekarz powinien wykorzystać dostępne mu wyniki testów genetycznych do dostosowania terapii lekowej do pacjenta

6. Zdefiniuj polygenic risc score (PRS). PRS to liczba, która wyraża predyspozycję osoby do zachorowania na daną chorobę na podstawie wariantów genetycznych. Ponieważ do obliczenia PRS wykorzystuje się wiele wariantów, PRS lepiej opisuje choroby o podłożu poligenetycznym.

7. Zastosowanie CRISPR w terapii chorób genetycznych - podaj przykład.

8. Jakie jest podłoże genetyczne mukowiscydozy? mutacje genu kodującego kanału jonów chlorkowych — CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator)

9. Z jaką chorobą kojarzymy chromosom Philadelphia? Na czym on polega? z białaczką. Translokacja między chromosomem 22 a 9 prowadzi do połączenia fragmentu genu ABL1 (z chr22) z genem BCR (chr9) dając gen fuzyjny BCR::ABL1, którego transkrypcja może prowadzić do niekontrolowanego podziału białych krwinek

10. Przykład choroby dziedzicznej powiązanej z metylacją DNA. zespół Pradera-Willego

11. Do czego służą testy oparte o cffDNA? Cell-free fetal DNA tests badają DNA cyrkulujące w krwi matki, które odzwierciedla genom płodu. Sekwencjonowanie NGS i identyfikacja wariantów pozwala na nieinwazyjne wykrywanie wad/chorób genetycznych na wczesnym etapie ciąży. Pozwala na wykrywanie trisomii.

12. Krótko scharakteryzuj terapię CAR-T. Chimeric Antigen Receptor-T - wprowadzenie za pomocą CRISPR/Cas9 genu kodującego receptor CAR, dzięki czemu limfocyty T rozpoznają komórki nowotworowe.

13. Przykład zespołu chorobowego powiązanego z wariantami strukturalnymi. Białaczka (chromosom philadelphia), charcot-marie-tooth

14. Wymień przynajmniej trzy metody eksperymentalnej weryfikacji/detekcji wariantów w genomie. sekwencjonowanie Sangera, NGS, ONT/PacBio, mikromacierze

15. Krótko scharakteryzuj bazę danych COSMIC. Catalogue of Somatic Mutationions in Cancer - baza danych zawierająca warianty występujące na skutek mutacji w komórkach nowotworowych.

16. Big Data w genomice - rozwiązania sprzętowe i algorytmiczne (Hadoop HDFS, ADAM, Tabix, Hail itd.) Hadoop HDFS - distributed file system, pozwala na przechowywanie dużych plików na wielu węzłach, co pozwala na paralelizację analizy ADAM - biblioteka pozwalająca na konwersję BAM/VCF do zoptymalizowanego formatu przyjmowanego przez Spark Tabix - narzędzie do indeksowania plików tsv, np. BED, GFF, VCF, co usprawnia przeszukiwanie Hail - framework pozwalający na równoległą analizę VCF/BCF zintegrowany ze Spark, pozwala na anlizę danych GnomAD. Spark - silnik obliczeniowy do równoległego przetwarzania danych (do 100x przyśpieszenia) SeqArray - biblioteka R, pozwala na przechowywanie danych w skompresowanym formacie i szybki dostęp nawet przy bardzo dużych plikach.

17. Krótko scharakteryzuj model AlphaMissense. Model Google, przewiduje patogeniczność mutacji missense (substytucja jednego aminokwasu, SAAS). Klasifikuje je jako łagodne lub patogeniczne.

18. Czym jest CIViC? Clinical Interpretation of Variants in Cancer. Baza danych zawierająca informacje o terapiach dla pacjentów onkologicznych na podstawie wariantów genomowych.

19. Jakie dane są przechowywane w cBioPortal? Wielowymiarowe dane genomowe: SNPs, indele, CNVs, SVs, mRNA i miRNA, metylom, ekspresja białek

20. Jakie znaczenie ma sieć Beacon? Pozwala na wysłanie zapytania “Czy w waszych zasobach jest informacja o wariancie X” do wielu instytucji. Dzięki temu badacz dostaje informacje z kim musi nawiązać współpracę, żeby mieć dostęp do informajci i rzadkich wariantach (które ciężko badać przez brak danych), przy zachowaniu anonimowości.

21. Objaśnij pojęcia IVD i RUO. In Vitro Diagnostic vs. Research Use Only, może dotyczyć technik, oprogramowania, odczynników, aparatury pomiarowej. IVD może być wykorzystane do diagnozy, a wyniki otrzymane metodami IVD mogą być brane pod uwagę w trakcie podejmowania decyzji o leczeniu. Technologie IVD muszą spełniać bardziej rygorystyczne standardy. RUO dotyczy nowych, nieustandardyzowanych, eksperymentalnych rozwiązań, które nie zostały ustandardyzowane w stopniu pozwalającym na wykorzystanie do diagnozy (stąd, “Tylko na użytek badań”)

22. Plusy i minusy ONT w genotypowaniu.

    • długie odczyty
    • sekwencjonowanie bezpośrednie
    • trudność w base callingu monopolimerów

23. Krótko scharakteryzuj test FoundationOne CDx F1CDx Test in vitro wykrywający substytucje, indele, oraz CNVs 324 genów oraz rearanżacje wybranych genów. Analizuje sygnatury genomowe: microsatellite instability (MSI), gęstość mutacji (TMB). Stosowany w diagnostyce w terapii celowanej do identyfikacji pacjentów, którzy na niej skorzystają.

24. Do czego służy MUTECT2? do variant callingu krótkich wariantów (SNP, indele) za pomocą lokalnegło złożenia haplotypów

25. Zdefiniuj Panel of Normal (PoN) lista wariantów często pojawiających się w kontrolach na skutek błędów technologicznych i artefaktów. Tworzony jest na podstawie “normalnej” tkanki, to znaczy zdrowej lub innej próby kontrolnej.

26. Do czego służą Manta i LUMPY? do variant callingu SVs

27. Zalety nf-core/sarek. pipeline do wykrywania variantów w WGS albo target-seq.

    • łatwa instalacja (kontenery)
    • łatwa reprodukcja (kontenery)
    • łatwo i dobrze się skaluje do danych
    • nextflow pozwala na utworzenie raportu z zapisem użytych narzędzi oraz wykorzystanymi zasobami
    • możliwość wznowienia nieukończonej analizy (-resume)

28. Zalety narzędzi opartych na grafach genomów (np. GraphTyper). Zamiast pojedyńczego genomu referencyjnego wykorzystują grafy zawierające wiele haplotypów lub całe pangenomy. Zmniejsza to reference bias, czyli pozwala na wykrywanie wariantów mniej podobnych do tych znajdujących się w referencji.

29. W jaki sposób można wykrywac warianty ultrarzadkie? Ultragłębokie sekwencjonowanie rejonu putative-variant (rzędu 500x) + GATK HaplotypeCaller do analizy wyników. Wykorzystanie UMI (tagowanie każdej cząsteczki unikatowym identyfikatorem przed PCR pozwala jednoznacznie wykryć faktyczne duplikaty). Duplex-seq (sekwencjonowanie obu nici cząsteczki) waliduje wynik, symetrycznę błędy na obu niciach są bardzo rzadkie.

30. Do czego służy test Signatera? Do wykrywania choroby resztkowej. Za pomocą głębokiego NGS szuka się w krwi/osoczu specyficznych dla danego guza mutacji, co pozwala z dużą czułością wykryć pozostałości nowotworu.

31. Zdefiniuj NIPT. Non Invasive Prenatal Testing - Nieinwazyjna diagnostyka prenatalna, badanie cfDNA płodu (cffDNA) krążącego we krwi matki.

32. Jaką rolę pełnią ESMO i NCCN? European Society for Medical Oncology, National Comprehensive Cancer Network. Europejska i Amerykańska organizacja odpowiedzialne za ustalanie standardów i wytycznych klinicznych w leczeniu nowotworów, w tym testów molekularnych.

33. Jakie bariery napotyka rozwój diagnostyki w oparciu o sekwencjonowanie genomów w Polsce? Wiele badań nie jest refundowanych, lub pacjent musi w pierwszej kolejności poddać się prostszym testom (np. jednogenowym). Brak formalnego kształcenia “genetic counselor”. Niski poziom wdrożenia diagnostyki molekularnej (poniżej 25%).