Detection, Classification, Characterization and Treatment Monitoring of Tumors by Accessible Epigenetic Classification (DC2M-TAEC)

Ein nøyaktig diagnose er avgjerande for kunne vurdere prognose og velge riktig behandling. Meir kunnskap om korleis hjernesvulstar blir til og veks har ført til innføring epigenetisk diagnostikk. Slik diagnostikk identifisere endringar rundt og på arvestoffet som regulerer kva deler av dette som kan brukast av ei gitt celle. Kva gener som kan nyttast av ei celle avgjer korleis cella ser ut og kva den kan gjere. Ein kan difor nytte denne teknologien til å undersøke kva kreftceller som er til stades i ein hjernesvulst på ein meir robust måte enn ved tradisjonelle diagnostiske metodar. Epigenetisk diagnostikk kan difor leie til betre prognostisering og meir persontilpassa behandling. Denne typen epigenetisk klassifisering er fortsett ny og under utvikling, og metodane vi nyttar i dag er langsame, kostbare og ressurskrevande. Dette gjer det vanskeleg å komme i gang med å nytte dette mange stadar. Dette DC2M-TAEC-prosjektet har som mål å etablere bruken ein raskare og meir tilgjengeleg teknologi kalla nanopore-sekvensering. Denne metoden gjer det mogleg å raskt analysere epigenetiske endringar og sjølve gensekvensen utan behov for kompliserte og tidkrevande analysar. Prosjektet samlar ekspertise frå Heidelberg, Oslo, Istanbul og Toronto for å etablere denne metoden. Målet med prosjektet er å betre diagnostikken ved kreftbehandling for å kunne gi skreddersydd og risikotilpassa behandling til pasientar med hjernesvulstar over heile verda. Prosjektet er meint å kunne finne bevis på at metodologien har eit bredt potensialet potensiale ut over pasientar med hjernesvulstar, og dermed legge grunnlaget for bruk i andre medisinske områder i framtida.

Understanding the epigenetics of brain tumors is vital, as it allows distinguishing tumors with unprecedented precision, guiding precise classification and tailored therapeutic approaches. A paramount tool when using DNA methylation for classification – especially for brain tumors – is the Heidelberg classifier. This computer algorithm assigns any given specimen to the correct diagnosis based on its methylation data. However, using this algorithm currently requires data input that is generated in a tedious, lengthy and costly manner. This limits its global implementation due to unavailability of resources and the time-consuming nature of the protocol, which ultimately hampers patient care. With DC2M-TAEC, we will leverage a rapid and more accessible platform to simultaneously generate methylation and sequencing results: long-read, or so called nanopore sequencing – a PCR-free, single-molecule sequencing approach. We will paradigmatically establish this method in a large center in which molecular profiling is so far not regularly available due to the aforementioned hurdles. Within this consortium, experts from Heidelberg, Oslo, Istanbul, and Toronto join forces. Ultimately, the resulting diagnostic workflow, demonstrated to be globally feasible, will allow individualized and risk-adapted care for patients with brain tumors. This tremendous translational impact is emphasized by the fact that the approaches will span early detection, surgery planning, intra-operative surgery guidance, treatment monitoring, and biological insight by detection of resistance mechanisms. This project can serve as a proof of concept to further establish nanopore sequencing beyond the field of neuro-oncology in the future.