Scaling of an antibody validation procedure enables quantification of antibody performance in major research applications.

Antibodies are critical reagents to detect and characterize proteins. It is commonly understood that many commercial antibodies do not recognize their intended targets, but information on the scope of the problem remains largely anecdotal, and as such, feasibility of the goal of at least one potent and specific antibody targeting each protein in a proteome cannot be assessed. Focusing on antibodies for human proteins, we have scaled a standardized characterization approach using parental and knockout cell lines (Laflamme et al., 2019) to assess the performance of 614 commercial antibodies for 65 neuroscience-related proteins. Side-by-side comparisons of all antibodies against each target, obtained from multiple commercial partners, have demonstrated that: (i) more than 50% of all antibodies failed in one or more applications, (ii) yet, ~50-75% of the protein set was covered by at least one high-performing antibody, depending on application, suggesting that coverage of human proteins by commercial antibodies is significant; and (iii) recombinant antibodies performed better than monoclonal or polyclonal antibodies. The hundreds of underperforming antibodies identified in this study were found to have been used in a large number of published articles, which should raise alarm. Encouragingly, more than half of the underperforming commercial antibodies were reassessed by the manufacturers, and many had alterations to their recommended usage or were removed from the market. This first study helps demonstrate the scale of the antibody specificity problem but also suggests an efficient strategy toward achieving coverage of the human proteome; mine the existing commercial antibody repertoire, and use the data to focus new renewable antibody generation efforts.

Commercially produced antibodies are essential research tools. Investigators at universities and pharmaceutical companies use them to study human proteins, which carry out all the functions of the cells. Scientists usually buy antibodies from commercial manufacturers who produce more than 6 million antibody products altogether. Yet many commercial antibodies do not work as advertised. They do not recognize their intended protein target or may flag untargeted proteins. Both can skew research results and make it challenging to reproduce scientific studies, which is vital to scientific integrity. Using ineffective commercial antibodies likely wastes $1 billion in research funding each year. Large-scale validation of commercial antibodies by an independent third party could reduce the waste and misinformation associated with using ineffective commercial antibodies. Previous research testing an antibody validation pipeline showed that a commercial antibody widely used in studies to detect a protein involved in amyotrophic lateral sclerosis did not work. Meanwhile, the best-performing commercial antibodies were not used in research. Testing commercial antibodies and making the resulting data available would help scientists identify the best study tools and improve research reliability. Ayoubi et al. collaborated with antibody manufacturers and organizations that produce genetic knock-out cell lines to develop a system validating the effectiveness of commercial antibodies. In the experiments, Ayoubi et al. tested 614 commercial antibodies intended to detect 65 proteins involved in neurologic diseases. An effective antibody was available for about two thirds of the 65 proteins. Yet, hundreds of the antibodies, including many used widely in studies, were ineffective. Manufacturers removed some underperforming antibodies from the market or altered their recommended uses based on these data. Ayoubi et al. shared the resulting data on Zenodo, a publicly available preprint database. The experiments suggest that 20-30% of protein studies use ineffective antibodies, indicating a substantial need for independent assessment of commercial antibodies. Ayoubi et al. demonstrated their side-by-side antibody comparison methods were an effective and efficient way of validating commercial antibodies. Using this approach to test commercial antibodies against all human proteins would cost about $50 million. But it could save much of the $1 billion wasted each year on research involving ineffective antibodies. Independent validation of commercial antibodies could also reduce wasted efforts by scientists using ineffective antibodies and improve the reliability of research results. It would also enable faster, more reliable research that may help scientists understand diseases and develop new therapies to improve patient's lives.

A guide to selecting high-performing antibodies for Rab1A and Rab1B for use in Western Blot, immunoprecipitation and immunofluorescence.

Rab1 is a highly conserved small GTPase that exists in humans as two isoforms: Rab1A and Rab1B, sharing 92% sequence identity. These proteins regulate vesicle trafficking between the endoplasmic reticulum (ER) and Golgi and within the Golgi stacks. Rab1A and Rab1B may be oncogenes, as they are frequently dysregulated in various human cancers. Moreover, they contribute to the progression of Parkinson's disease. The availability of high-quality antibodies specific for Rab1A or Rab1B is essential to understand the distinct functions of these Rab1 proteins in both health and diseaseand to enhance the reproducibility of research involving these proteins. In this study, we characterized seven antibodies targeting Rab1A and five antibodies targeting Rab1B for Western Blot, immunoprecipitation, and immunofluorescence using a standardized experimental protocol based on comparing read-outs in knockout cell lines and isogenic parental controls. These studies are part of a much larger, collaborative initiative seeking to address the antibody reproducibility issue by characterizing commercially available antibodies for human proteins and publishing the results openly as a valuable resource for the scientific community. While uses of antibodies and protocols vary between laboratories, we encourage readers to use this report as a guide to select the most appropriate antibodies for their specific needs.

Molecular study of a large cohort of 109 haemophilia patients from Cuba using a gene panel with next generation sequencing-based technology.

INTRODUCTION: In several countries, molecular diagnosis of haemophilia A (HA) and B (HB) is hampered by a lack of resources for DNA analysis. The advent of next-generation sequencing (NGS) has enabled gene analysis at a reasonable cost. AIM: Describe a collaboration between Cuban and Spanish researchers to identify candidate variants and investigate the molecular epidemiology of 106 Cuban haemophilia patients using NGS. PATIENTS/METHODS: The molecular analysis protocol included well-established LR-PCR procedures to detect F8 inversions, NGS with a 30-gene panel to sequence F8 and F9, and multiplex ligation-dependent probe amplification to identify large structural variants. RESULTS: One-hundred and thirty-one candidate variants were identified along F8, F9, and VWF; 72 were unique and 28 (39%) had not been previously recorded. Putative variants were identified in 105/106 patients. Molecular characterization enabled confirmation and reclassification of: 90 HA (85%), 15 HB (14%), and one type 2N VWD (1%). Null variants leading to non-production of FVIII or FIX were common in severe HA (64%), moderate HA (74%), and severe HB (60%), whereas missense variants were frequent in mild HA (57%) and moderate or mild HB (83%). Additional variants in VWF were identified in 16 patients. CONCLUSION: This is the first description of the molecular epidemiology of HA and HB in Cuba. Variants identified in index cases will be of value for local implementation of familial studies and prenatal diagnosis using the molecular approaches available in Cuba. The results of this protocolled genetic study improved the accuracy of the clinical diagnosis and will facilitate management of these patients.

Frecuencia de aberraciones moleculares en pacientes cubanos con leucemia mieloide aguda / Frequency of molecular disorders in Cuban patients with acute myeloid leukemia

Introducción: En el Instituto de Hematología e Inmunología se realiza el estudio molecular de las leucemias mieloides agudas (LMA). Para las leucemias mieloides agudas no promielocíticas (LPM) se determinan cuatro biomarcadores: los genes de fusión RUNX1-RUNX1T1 y CBF(-MYH11, la duplicación interna en tándem del gen FLT3 (DIT FLT3) y la mutación A del gen NPM1 (NPM1-A). Objetivo: Determinar la frecuencia de estos cuatro biomarcadores, en pacientes cubanos con leucemias mieloides agudas primaria no promielocíticas. Métodos: Se incluyeron 91 pacientes entre niños y adultos, estudiados en el Instituto durante tres años desde el debut. A partir de ARN de sangre medular se obtuvo ADN complementario por transcripción inversa; se amplificaron los fragmentos correspondientes mediante la reacción en cadena de la polimerasa y el producto se analizó por electroforesis capilar. Resultados: El RUNX1-RUNX1T1 apareció en el 24,2 por ciento, fue más frecuente en los pacientes pediátricos y disminuyó significativamente con la edad. El CBFβ-MYH11 solo se encontró en adultos (4,8 por ciento). La NPM1-A con 41 por ciento fue mayoritaria entre los adultos. La DIT FLT3 se observó en el 21,6 por ciento y no mostró relación con la edad. NPM1-A y DIT FLT3 fueron las aberraciones con mayor presencia simultánea. Conclusiones: Por primera vez se describe la frecuencia de los cuatro biomarcadores moleculares en los pacientes cubanos con leucemias mieloides agudas primaria no promielocíticas; su comportamiento fue similar a lo descrito por otros autores, aunque se encontraron algunas particularidades(AU)

Introduction: At the Institute of Hematology and Immunology, the molecular study of acute myeloid leukemias (AML) is carried out. For nonpromyelocytic acute myeloid leukemias, four biomarkers are determined: the RUNX1-RUNX1T1 and CBF(-MYH11 fusion genes, the internal tandem duplication of the FLT3 gene (DIT FLT3), and the A mutation of the NPM1 gene (NPM1-A). Objective: To determine the frequency of these four biomarkers in Cuban patients with nonpromyelocytic primary acute myeloid leukemias. Methods: 91 patients were included, children and adults, who were studied at the Institute for three years from their disease debut. Complementary DNA was obtained from medullary blood RNA by reverse transcription. The corresponding fragments were amplified by polymerase chain reaction and the product was analyzed by capillary electrophoresis. Results: RUNX1-RUNX1T1 appeared in 24.2 percent; it was more frequent in pediatric patients and decreased significantly with age. CBFβ-MYH11 was found only in adults (4.8 percent). NPM1-A, accounting for 41 percent, represented the majority among adults. FLT3 DIT was observed in 21.6 por ciento and was not related to age. NPM1-A and DIT FLT3 were the disorders with the greatest concurrence. Conclusions: For the first time, the frequency of the four molecular biomarkers is described in Cuban patients with primary non-promyelocytic acute myeloid leukemias. Its characterization was similar to that described by other authors, although some peculiarities were found(AU)

Caso atípico de leucemia mieloide aguda con coexistencia de NPM1-A e inversión del cromosoma 16 / A rare case of acute myeloid leukemia with coexistence of NPM1-A mutation and chromosome 16 inversion

Introducción: La leucemia mieloide aguda (LMA) es un grupo heterogéneo de desórdenes clonales con una gran variabilidad en términos de patogénesis, características morfológicas, genéticas e inmunofenotípicas. Las mutaciones en el gen NPM1 representan una de las más comunes en las LMA y está asociada con una respuesta clínica favorable. Por citogenética, la inversión del cromosoma 16 define el subgrupo de las LMA de factor de unión al grupo con un pronóstico favorable. Objetivo: Describir un caso con diagnóstico de LMA en los cuales el estudio molecular del gen NPM1 y de la inv(16) fueron positivos. Caso clínico: A nivel molecular, la hibridación in situ fluorescente fue positivo a la inv(16) y por biología molecular fue positivo tanto a la inv(16) como al gen NPM1-A, elementos de baja frecuencia de aparición. Se le administró a la paciente un esquema de poliquimioterapia no intensiva para mejorarla clínicamente. Después de una mejoría clínica inicial, la paciente comenzó con complicaciones y falleció. Conclusiones: La coexistencia de estas dos mutaciones es muy poco frecuente en pacientes con LMA, y a pesar de ser de buen pronóstico la paciente falleció a los pocos días de tratamiento(AU)

Introduction: Acute myeloid leukemia (AML) is a heterogeneous group of clonal disorders with great variability in terms of pathogenesis, morphological, genetic and immunophenotypic characteristics. NPM1 mutations represent one of the most common in AML and are associated with favorable clinical response. By cytogenetics, chromosome 16 inversion defines, with a favorable prognosis, the core‐binding factor for the subgroup of AMLs Objective: To describe a AML case in which the molecular study of the NPM1 gene and the chromosome 16 inversion were positive. Clinical case: At the molecular level, fluorescent in situ hybridization was positive for chromosome 16 inversion and, by molecular biology, it was positive for both chromosome 16 inversion and for the NPM1-A gene, elements with a low frequency of appearance. The patient was administered a non-intensive combination as part of a chemotherapy regimen to improve her clinical status. After initial clinical improvement, the patient began with complications and died. Conclusions: The coexistence of these two mutations is very rare in patients with AML. Despite presenting a good prognosis, the patient died after a few days of treatment(AU)

Casos atípicos e14a3 (b3a3) en el gen de fusión BCR-ABL de la leucemia mieloide crónica en Cuba / Rare cases of e14a3 (b3a3) BCR-ABL fusion in chronic myeloid leukemia in Cuba

Introducción: La leucemia mieloide crónica es un desorden clonal maligno de células madres hematopoyéticas pluripotentes que se caracteriza por la presencia del cromosoma Filadelfia, consecuencia de la traslocación cromosómica recíproca entre los brazos largos de los cromosomas 9 y 22. El resultado de esta alteración cromosómica es un gen de fusión que contiene las uniones b2a2 (e13a2) o b3a2 (e14a2). En la mayor parte de los casos, las células de la leucemia mieloide crónica expresan uno de los dos transcritos (b2a2 o b3a2); sin embargo, el 5 por ciento de los pacientes tienen ambos tipos de ARNm como resultado de empalmes alternativos. Se han encontrado otros transcriptos como e19a2, e2a2, e1a3, e6a2, e13a3(b2a3), y e14a3(b3a3), que ocurren con menos frecuencia. Objetivo: Describir el comportamiento de dos pacientes con leucemia mieloide crónica que presentan un trascripto BCR/ABL atípico. Casos clínicos: En el estudio molecular por reacción en cadena de la polimerasa cualitativo realizado a los dos pacientes, se observó un punto de ruptura del gen de fusión BCR/ABL poco frecuente, el cual se correspondía al transcripto e14a3 (b3a3). Estos pacientes iniciaron tratamiento con mesilato de imatinib a dosis de 400 mg diarios. Al primer paciente a los dos meses de tratamiento se le detectó crisis blástica, por lo que se le cambió el tratamiento a nilotinib 400 mg diarios que mantiene hasta la actualidad. La segunda paciente mantuvo igual tratamiento, aunque en ocasiones ha sido necesario incorporar tratamiento citorreductor con hidroxiurea por presentar leucocitosis. Conclusiones: Los pacientes con BCR/ABL a3 presentan un curso más benigno de la enfermedad. Aunque en los pacientes estudiados no se observó una respuesta satisfactoria al tratamiento pues presentaron diversas complicaciones(AU)

Introduction: Chronic myeloid leukemia is a malignant clonal disorder of pluripotent hematopoietic stem cells and characterized by the presence of the Philadelphia chromosome, which is the product of a reciprocal translocation between the long arms of chromosomes 9 and 22. The result of this chromosomal alteration is a fusion gene that contains the e13a2 (b2a2) and e14a2 (b3a2) junctions. In most cases, chronic myeloid leukemia cells express one of the two transcripts (b2a2 or b3a2); however, 5 percent of patients have both types of mRNA, as a result of alternative junctions. Other transcripts have been identified, such as e19a2, e2a2, e1a3, e6a2, e13a3 (b2a3), and e14a3 (b3a3), which occur less frequently. Objective: To describe the behavior of two patients with chronic myeloid leukemia who have an atypical BCR-ABL transcript. Clinical cases: In a qualitative molecular study of polymerase chain reaction carried out with two patients, a BCR-ABL fusion gene breakpoint was observed, which corresponded to the e14a3 (b3a3) transcript. These patients started treatment with imatinib mesylate at a dose of 400mg/d. At two months, the first patient had a diagnose of blast crisis, so the treatment was changed to nilotinib at a dose of 400mg/d, which the patient maintained to date. The second patient maintained the same treatment, although it was sometimes necessary to incorporate cytoreductive treatment with hydroxyurea due to leukocytosis. Conclusions: Patients with BCR-ABL a3 present a more benign evolution of the disease. However, a satisfactory response to treatment was not observed in the patients studied, as long as they presented various complications(AU)

La biología molecular en la precisión diagnósticade las leucemias / Molecular biology in the diagnostic accuracy of leukemia

Los estudios de citogenética y biología molecular permiten correlacionar la presencia de determinadas anomalías cromosómicas y moleculares con tipos específicos de leucemias y linfomas. Este conocimiento ha hecho posible el perfeccionamiento progresivo del sistema de clasificación de las enfermedades oncohematológicas. Actualmente la presencia de ciertas anomalías citogenéticas o moleculares son suficientes para identificar algunas de estas entidades y en ocasiones, el diagnóstico cambia después de un análisis integrado de la citomorfología con la citogenética y la biología molecular. Este reporte pretende resaltar la importancia del estudio molecular cuando la citomorfología es compleja y propicia diagnósticos erróneos. Mediante la reacción en cadena de la polimerasa, previa reverso-transcripción del ARN aislado de sangre medular, se estudiaron cuatro biomarcadores: los genes de fusión AML1-ETO, BCR-ABL, CBFβ-MYH11 y PML-RARα. Fueron estudiados 14 pacientes con diagnósticos inicial citomorfológico de: leucemia promielocítica (n= 6), leucemia aguda de linaje indefinido (n= 3) y dudoso entre leucemia mieloide crónica en crisis blástica mieloide y leucemia mieloide aguda (LMA) (n= 5). Al culminar la caracterización molecular todos fueron diagnosticados como LMA. Los resultados ilustran la importancia del estudio molecular en la clasificación de las leucemias, lo cual redunda en que el paciente reciba el tratamiento más adecuado y alcance una mejor respuesta.

Cytogenetic and molecular studies have correlated the presence of certain chromosomal and molecular anomalies with leukemia and lymphomas specific types. These evidences have allowed the progressive improvement of the system of classification of the oncohematological entities. Currently, the presence of certain cytogenetic or molecular anomalies is sufficient to identify specific entities and, in some occasions, the diagnostic changes after an integral analysis of cytomorfologic, cytogenetic and molecular studies. T This report aims to highlight the importance of molecular study when cytomorphology is complex and leads to erroneous diagnoses. Through polymerase chain reaction, prior reverse transcription of the RNA isolated from medullary blood, four biomarkers were studied: the fusion genes AML1-ETO, BCR-ABL, CBFβ-MYH11 and PML-RARα. Fourteen patients with initial diagnosis of: promyelocytic leukemia (n= 6), acute leukemia without lineage definition (n= 3) and chronic myeloid leukemia in myeloid blastic crisis or acute myeloid leukemia (AML) (n= 5) were studied. At the end of the molecular characterization all were diagnosed as AML. These results enlightened the role of the molecular studies in the classification of leukemia, which permit the patient receives the more appropriate treatment and achieve a better response.

Caracterización del gen de fusión RUNX1-RUNX1T1 en pacientes cubanos con leucemia mieloide aguda, 2000-2016 / Characterization of RUNX1-RUNX1T1 fusion gene in Cuban patients with acute myeloid leukemia, 2000-2016

Introducción: el gen de fusión RUNX1-RUNX1T codifica para una proteína quimérica con múltiples efectos en la proliferación, diferenciación y viabilidad de las células leucémicas. Objetivo: describir el comportamiento del RUNX1-RUNX1T1 en pacientes cubanos con dicha enfermedad. Método: Para ello se estudió el gen de fusión RUNX1-RUNX1T1 en 251 pacientes con leucemia mieloide aguda, mediante la reacción en cadena de la polimerasa, en el Instituto de Hematología e Inmunología de La Habana, entre los años 2000 y 2016. Resultados: El 20,3 por ciento (51 pacientes) fue positivo para el gen de fusión RUNX1-RUNX1T1, con una edad comprendida entre los 11 meses y los 80 años, media de 26 años. En los pacientes pediátricos la frecuencia del transcrito fue casi el doble de la de los adultos (29,2 por ciento y 15,3 por ciento, respectivamente) (p= 0,009). Mayor cantidad de pacientes masculinos presentaron el gen quimérico. En menores de 25 años hubo una mayor frecuencia del transcrito (p=0,019) con predominio significativo de la mutación en los adolescentes (p=0,027). Cinco pacientes fueron positivos al RUNX1-RUNX1T1 y a la duplicación interna en tándem del gen FLT3 (12,2 por ciento). Ningún paciente positivo al RUNX1-RUNX1T1 presentó el gen de fusión CBFB-MYH11. La mayor asociación estuvo con la mutación A del gen NPM1 para un 25 por ciento. El debut de la enfermedad se caracterizó por anemia moderada (p= 0,024), trombocitopenia severa (p= 0,004) y gran infiltración medular. La mayor discrepancia entre diagnósticos se concentró entre las variantes morfológicas M2 y M3 (p= 0,000). Conclusiones: En pacientes cubanos la leucemia mieloide aguda con gen de fusión RUNX1-RUNX1T1 positivo, tiene un comportamiento similar a lo descrito internacionalmente con algunas particularidadesen las características hematológicas de presentación de la enfermedad. El estudio molecular es imprescindible para definir el diagnóstico, y la estrategia terapéutica en estos pacientes(AU)

Introduction: The RUNX1-RUNX1T fusion gene codes for a chimeric protein with multiple effects on the proliferation, differentiation and viability of leukemic cells. Objective: To describe the behavior of RUNX1-RUNX1T1 in Cuban patients with this disease. Method: The RUNX1-RUNX1T1 fusion gene was studied in 251 patients with acute myeloid leukemia, through the polymerase chain reaction, at the Institute of Hematology and Immunology of Havana, between 2000 and 2016. Results: The 20.3 percent (51 patients) were positive for the RUNX1-RUNX1T1 fusion gene, with an age between 11 months and 80 years, average of 26 years.In pediatric patients, the transcript frequency was almost twice that of adults (29.2 percent and 15.3 percent , respectively) (p= 0.009). More male patients presented the chimeric gene. There was a higher frequency of the transcript in children under 25 years of age (p= 0.019) with a significant predominance of the mutation in adolescents (p= 0.027).Five patients were positive for RUNX1-RUNX1T1 and for internal tandem duplication of the FLT3 gene (12.2 percent ).No patient positive for RUNX1-RUNX1T1 presented the CBFB-MYH11 fusion gene. The greatest association was with the A mutation of the NPM1 gene for 25 percent . The onset of the disease was characterized by moderate anemia (p= 0.024), severe thrombocytopenia (p= 0.004) and extensive bone marrow infiltration. The greatest discrepancy between diagnoses was concentrated between the morphological variants M2 and M3 (p= 0.000). Conclusions: In Cuban patients, acute myeloid leukemia with a positive RUNX1-RUNX1T1 fusion gene has a behavior similar to that described internationally with some peculiarities in the hematological characteristics of the disease presentation.The molecular study is essential to define the diagnosis, and the therapeutic strategy in these patients(AU)

Caracterización del gen de fusión RUNX1-RUNX1T1 en pacientes cubanos con leucemia mieloide aguda, 2000-2016 / Characterization of RUNX1-RUNX1T1 fusion gene in Cuban patients with acute myeloid leukemia, 2000-2016

Introducción: el gen de fusión RUNX1-RUNX1T codifica para una proteína quimérica con múltiples efectos en la proliferación, diferenciación y viabilidad de las células leucémicas. Objetivo: describir el comportamiento del RUNX1-RUNX1T1 en pacientes cubanos con dicha enfermedad. Método: Para ello se estudió el gen de fusión RUNX1-RUNX1T1 en 251 pacientes con leucemia mieloide aguda, mediante la reacción en cadena de la polimerasa, en el Instituto de Hematología e Inmunología de La Habana, entre los años 2000 y 2016. Resultados: El 20,3 por ciento (51 pacientes) fue positivo para el gen de fusión RUNX1-RUNX1T1, con una edad comprendida entre los 11 meses y los 80 años, media de 26 años. En los pacientes pediátricos la frecuencia del transcrito fue casi el doble de la de los adultos (29,2 por ciento y 15,3 por ciento, respectivamente) (p= 0,009). Mayor cantidad de pacientes masculinos presentaron el gen quimérico. En menores de 25 años hubo una mayor frecuencia del transcrito (p=0,019) con predominio significativo de la mutación en los adolescentes (p=0,027). Cinco pacientes fueron positivos al RUNX1-RUNX1T1 y a la duplicación interna en tándem del gen FLT3 (12,2 por ciento). Ningún paciente positivo al RUNX1-RUNX1T1 presentó el gen de fusión CBFB-MYH11. La mayor asociación estuvo con la mutación A del gen NPM1 para un 25 por ciento. El debut de la enfermedad se caracterizó por anemia moderada (p= 0,024), trombocitopenia severa (p= 0,004) y gran infiltración medular. La mayor discrepancia entre diagnósticos se concentró entre las variantes morfológicas M2 y M3 (p= 0,000). Conclusiones: En pacientes cubanos la leucemia mieloide aguda con gen de fusión RUNX1-RUNX1T1 positivo, tiene un comportamiento similar a lo descrito internacionalmente con algunas particularidadesen las características hematológicas de presentación de la enfermedad. El estudio molecular es imprescindible para definir el diagnóstico, y la estrategia terapéutica en estos pacientes(AU)

Introduction: The RUNX1-RUNX1T fusion gene codes for a chimeric protein with multiple effects on the proliferation, differentiation and viability of leukemic cells. Objective: To describe the behavior of RUNX1-RUNX1T1 in Cuban patients with this disease. Method: The RUNX1-RUNX1T1 fusion gene was studied in 251 patients with acute myeloid leukemia, through the polymerase chain reaction, at the Institute of Hematology and Immunology of Havana, between 2000 and 2016. Results: The 20.3 percent (51 patients) were positive for the RUNX1-RUNX1T1 fusion gene, with an age between 11 months and 80 years, average of 26 years.In pediatric patients, the transcript frequency was almost twice that of adults (29.2 percent and 15.3 percent , respectively) (p= 0.009). More male patients presented the chimeric gene. There was a higher frequency of the transcript in children under 25 years of age (p= 0.019) with a significant predominance of the mutation in adolescents (p= 0.027).Five patients were positive for RUNX1-RUNX1T1 and for internal tandem duplication of the FLT3 gene (12.2 percent ).No patient positive for RUNX1-RUNX1T1 presented the CBFB-MYH11 fusion gene. The greatest association was with the A mutation of the NPM1 gene for 25 percent . The onset of the disease was characterized by moderate anemia (p= 0.024), severe thrombocytopenia (p= 0.004) and extensive bone marrow infiltration. The greatest discrepancy between diagnoses was concentrated between the morphological variants M2 and M3 (p= 0.000). Conclusions: In Cuban patients, acute myeloid leukemia with a positive RUNX1-RUNX1T1 fusion gene has a behavior similar to that described internationally with some peculiarities in the hematological characteristics of the disease presentation.The molecular study is essential to define the diagnosis, and the therapeutic strategy in these patients(AU)

Transcripto E2A-PBX1 en paciente pediátrico con leucemia aguda híbrida linfoide b/mieloide / E2A-PBX1 transcript in pediatric patient with acute hybrid lymphoid b/myeloid leukemia

Las leucemias agudas representan un grupo heterogéneo de hemopatías malignas que pueden ser de origen linfoide o mieloide en dependencia del clon celular que da lugar al proceso maligno. Sin embargo, existen casos de leucemias agudas con fenotipo mixto donde coexisten características propias de más de un linaje celular y que se conocen hoy como leucemias agudas de fenotipo mixto. Se presenta el caso de un paciente que se diagnosticó como una leucemia aguda híbrida linfoide B/mieloide mediante citometría de flujo. Se encontró la presencia del gen de fusión E2A-PBX1 que se forma como consecuencia de una traslocación entre los cromosomas 1 y 19. El paciente, un niño de 20 meses de nacido, falleció a los 12 días de iniciados los primeros síntomas clínicos. Se conoce que esta anormalidad cromosómica está asociada a un pronóstico desfavorable, principalmente por la grave afectación del sistema nervioso central como en efecto ocurrió. Hasta donde se alcanzó a revisar, no se encontró un reporte similar en la literatura de una leucemia aguda híbrida linfoide B/mieloide positiva al gen defusión E2A-PBX1(AU)

The acute leukemias are an heterogenous group of malignant hemopathies diseases characterized by excessive proliferation of an inmature cellular clon. Depending of the myeloid or lymphoid origin of such clon, the acute leukemia could be classified in myeloid or lymphoid respectivement. However, there are cases of acute leukemias with mixed phenotype where immunologic markers of more than on elineage are present. In the patient of this report was founded a mixed immunophenotype pattern by flow cytometry and the entity was classified as acute hybrid lymphoid B/ mieloid leukemia. Basedon theinicial diagnostic of acutelymphoidleukemia, the molecular studydiscoveredthepresence of E2A-PBX1 fusion gen. That molecular anomaly is formed as consequence of a traslocation between the1 and 19 chromosomes. The patient, a child of 20 months, died 12 days afte rthe first clynic symptoms begining. E2A-PBX1 fusion gen is associated to unfavorable outcome, mainly because the severe damage at the central nervous system as in fact it occurred. Until it was possible review, no any similar report was founded about a case of acute hybrid lymphoidB/myeloid leukemia positive to the E2A-PBX1 fusion gen(AU)

Cinco décadas de la biología molecular y la citogenética aplicadas a la hematología cubana / Five decades of molecular biology and cytogenetic applied to cuban hematology

La biología molecular (BM) es una ciencia que ha revolucionado el desarrollo científico en los últimos años. En el Instituto de Hematología e Inmunología (IHI) también ha evolucionado progresivamente conforme al avance tecnológico y adecuándose cada vez más al contexto científico internacional. Su historia se remonta al año 1966, con la creación del IHI y posteriormente del laboratorio de BM. En el año 2012, el departamento de BM y el laboratorio de citogenética, pasaron a formar parte de lo que hoy es el Centro de Tecnologías de Avanzada, un área con tecnología de punta que ha permitido actualizar la mayoría de las técnicas moleculares que se empleaban previamente, lo que garantiza mayor rapidez y confiabilidad de los resultados. Se introdujeron y perfeccionaron técnicas como la extracción y cuantificación de ácidos nucleicos, la electroforesis capilar y el FISH (del inglés: Fluorescence In Situ Hybridization) y se adquirieron modernas máquinas termocicladoras para la reacción en cadena de la polimerasa (PCR , siglas en inglés), materiales y reactivos. Con este esfuerzo mancomunado en estos 50 años, se han podido beneficiar hasta la fecha: 5 460 pacientes, estudiados en el laboratorio de BM, donde se determinan actualmente 10 marcadores moleculares, 12 estudios de FISH; además del cariotipo convencional y los estudios de quimerismo. Se ha alcanzado una media anual de 317 pacientes estudiados, en los últimos 5 años. Se cuenta con profesionales de alta calificación, lo que ha posibilitado liderar y colaborar en proyectos de investigación nacionales e internacionales, publicar innumerables artículos científicos, obtener premios relevantes y formar a los residentes de la especialidad de Hematología. Las perspectivas comprenden la incorporación de la PCR en tiempo real y la secuenciación para completar un nivel de diagnóstico a la altura de cualquier prestigioso centro internacional y así poder ofrecer un servicio de calidad a los pacientes(AU)

Molecular biology (MB) is a science that has revolutionized scientific development in recent years. It has also increasing progressively at the Institute of Hematology and Immunology (IHI) as adapting to technological advances and international scientific context. Its history dates back to 1966, with the IHI creation and subsequently the MB laboratory. Since then they have been many achievements in the field of diagnosis and research in Hematology. In 2012, the MB department with the cytogenetic laboratory was part of the Center for Advanced Technologies; an area with modern technology that has allowed change old studies by updated molecular techniques, ensuring greater speed and reliability of results. Techniques such as extraction and quantification of nucleic acids (NA), capillary electrophoresis and the FISH (Fluorescence in Situ Hybridization) were introduced, and modern thermocyclers for polymerase chain reaction (PCR), materials and reagents were acquired too. In these 50 years, 5 460 patients have been benefited to date. We study about 10 molecular markers, 12 FISH study, in addition to conventional karyotyping and chimerism studies in the MB lab at this moment. It has gone an annual average of 317 patients in the last 5 years. We have highly qualified professionals, which has made possible to lead and collaborate on national and international research, publishing numerous scientific articles, obtain relevant prizes of science and technology forum and directly contribute to the residents' formation in Hematology. Our future perspectives include the new technologies incorporation such as real-time PCR and sequencing, to complete a similar diagnostic level to any prestigious international center so we can provide quality service to our patients(AU)

Patrones de hibridación del gen de fusión BCR/ABL1 en pacientes cubanos con leucemia / Hybridization patterns of BCR / ABL1 gen in cuban patients with leukemia

Introducción: la leucemia mieloide crónica (LMC) se caracteriza por la presencia de la translocación t(9,22) que resulta en la formación del gen de fusión BCR/ABL1. En ocasiones esta alteración genética puede asociarse con deleciones en secuencias del cromosoma 9 derivativo y otras variantes que no se observan con la citogenética convencional, pero pueden ser detectadas mediante la técnica de hibridación in situ por fluorescencia (FISH).Objetivo: describir los patrones de hibridación en pacientes positivos a la t(9;22) a partir de la introducción de la técnica de FISH para el estudio de las leucemias en Cuba.Métodos: se estudiaron muestras de sangre medular de 36 pacientes con LMC y ocho con leucemia linfoblástica aguda (LLA), en el Instituto de Hematología e Inmunología. Se empleó la sonda LSI BCR/ABL1 Dual Color Dual Fusion.Resultados: entre los pacientes con LMC, dos muestras resultaron no útiles para el diagnóstico y 18 fueron positivas para el BCR-ABL1, una de ellas mostró un patrón de hibridación atípico. Todas las muestras de pacientes con LLA resultaron negativas. En un paciente con impresión diagnóstica de LMC BCR-ABL1 negativo, se observó un patrón de señales que sugiere trisomía del cromosoma 9.Conclusiones: la incorporación de la técnica de FISH para el estudio del transcripto BCR/ABL1 en pacientes con LMC y LLA permitió detectar su presencia y la existencia de patrones de señales atípicos, los que pudieran no ser detectables mediante la citogenética convencional y tener significación pronóstica(AU)

Patrones de hibridación del gen de fusión BCR/ABL1 en pacientes cubanos con leucemia / Hybridization patterns of BCR / ABL1 gen in cuban patients with leukemia

Introducción: la leucemia mieloide crónica (LMC) se caracteriza por la presencia de la translocación t(9,22) que resulta en la formación del gen de fusión BCR/ABL1. En ocasiones esta alteración genética puede asociarse con deleciones en secuencias del cromosoma 9 derivativo y otras variantes que no se observan con la citogenética convencional, pero pueden ser detectadas mediante la técnica de hibridación in situ por fluorescencia (FISH). Objetivo: describir los patrones de hibridación en pacientes positivos a la t(9;22) a partir de la introducción de la técnica de FISH para el estudio de las leucemias en Cuba. Métodos: se estudiaron muestras de sangre medular de 36 pacientes con LMC y ocho con leucemia linfoblástica aguda (LLA), en el Instituto de Hematología e Inmunología. Se empleó la sonda LSI BCR/ABL1 Dual Color Dual Fusion. Resultados: entre los pacientes con LMC, dos muestras resultaron no útiles para el diagnóstico y 18 fueron positivas para el BCR-ABL1, una de ellas mostró un patrón de hibridación atípico. Todas las muestras de pacientes con LLA resultaron negativas. En un paciente con impresión diagnóstica de LMC BCR-ABL1 negativo, se observó un patrón de señales que sugiere trisomía del cromosoma 9. Conclusiones: la incorporación de la técnica de FISH para el estudio del transcripto BCR/ABL1 en pacientes con LMC y LLA permitió detectar su presencia y la existencia de patrones de señales atípicos, los que pudieran no ser detectables mediante la citogenética convencional y tener significación pronóstica(AU)

Introduction: Chronic myeloid leukemia (CML) is characterized by the t(9;22) translocation resulting in the formation of BCR/ABL1 fusion gen. Sometimes this genetic alteration can be associated to deletions in sequences of derivative chromosome 9 and other variants detected by fluorescence in situ hybridization (FISH) technique. Objective: To describe hybridization patterns in patients positive to t(9;22) after the introduction of FISH at the leukemia study in Cuba. Methods: The bone marrow samples of 36 patients with diagnosis of CML and eight patients with acute lymphoblastic leukemia (ALL) were studied at the Cytogenetics Laboratory of the Institute of Hematology and Immunology. The BCR/ABL Dual Color Dual Fusion probe was used. Results: The sample of two CML patients were non-useful for diagnosis and 18 were t(9;22) positive, one with an atypical pattern of signals. All the ALL patients were negative. In one negative CML patient was observed a pattern of signals suggestive of trisomy 9. Conclusions: Incorporation of FISH for the BCR/ABL1 transcript study in CML and ALL patients allowed us to detect its presence and the existence of different patterns of signals which could be no detectable by conventional cytogenetic and could have prognostic significance(AU)

Hibridación in situ fluorescente: herramienta en el diagnóstico de las hemopatías malignas / Fluorescence in situ hybridization: diagnostic tool for hematological malignancies

Introducción: las neoplasias hematológicas tienen origen clonal y se caracterizan por presentar gran heterogeneidad genética. El desarrollo de la citogenética molecular a través de la hibridación in situ por fluorescencia (FISH, por su sigla en inglés) se convirtió en un avance importante en el diagnóstico citogenético de estas neoplasias.Objetivo: describir las alteraciones cromosómicas detectadas en pacientes con neoplasias hematológicas a partir de la introducción de esta técnica.Métodos: se realizó un estudio descriptivo de tipo transversal de pacientes con neoplasias hematológicas en el Laboratorio de Citogenética del Instituto de Hematología e Inmunología (IHI), en el período comprendido entre julio de 2014 y abril de 2015. Se utilizó la técnica de FISH con las sondas fluorescentes específicas.Resultados: se estudiaron 87 muestras correspondientes a diferentes tipos de neoplasias hematológicas. Con la sonda LSI BCR/ABL se observaron 18 casos positivos de leucemia mieloide crónica y los ocho pacientes con leucemia linfoide aguda fueron negativos. Se marcaron con sonda PML/RARα 17 muestras con diagnóstico de leucemia promielocítica: 10 fueron positivas. Se procesaron 8 muestras con la sonda LSI RUNX1/RUNX1T1, una resultó positiva. Dos muestras marcadas con sonda LSI RB1 (13q14) y una con LSI TP53 (17p13.1), resultaron negativas. se observó un caso positivo de deleción 7q31.Conclusiones: a pesar de que la muestra estudiada es pequeña, resulta importante reportar los primeros resultados como evidencia de la incorporación de la técnica de FISH en el IHI, lo que constituye una nueva herramienta para el diagnóstico, pronóstico y seguimiento de las neoplasias hematológicas(AU)

Hibridación in situ fluorescente: herramienta en el diagnóstico de las hemopatías malignas / Fluorescence in situ hybridization: diagnostic tool for hematological malignancies

Introducción: las neoplasias hematológicas tienen origen clonal y se caracterizan por presentar gran heterogeneidad genética. El desarrollo de la citogenética molecular a través de la hibridación in situ por fluorescencia (FISH, por su sigla en inglés) se convirtió en un avance importante en el diagnóstico citogenético de estas neoplasias. Objetivo: describir las alteraciones cromosómicas detectadas en pacientes con neoplasias hematológicas a partir de la introducción de esta técnica. Métodos: se realizó un estudio descriptivo de tipo transversal de pacientes con neoplasias hematológicas en el Laboratorio de Citogenética del Instituto de Hematología e Inmunología (IHI), en el período comprendido entre julio de 2014 y abril de 2015. Se utilizó la técnica de FISH con las sondas fluorescentes específicas. Resultados: se estudiaron 87 muestras correspondientes a diferentes tipos de neoplasias hematológicas. Con la sonda LSI BCR/ABL se observaron 18 casos positivos de leucemia mieloide crónica y los ocho pacientes con leucemia linfoide aguda fueron negativos. Se marcaron con sonda PML/RARα 17 muestras con diagnóstico de leucemia promielocítica: 10 fueron positivas. Se procesaron 8 muestras con la sonda LSI RUNX1/RUNX1T1, una resultó positiva. Dos muestras marcadas con sonda LSI RB1 (13q14) y una con LSI TP53 (17p13.1), resultaron negativas. se observó un caso positivo de deleción 7q31. Conclusiones: a pesar de que la muestra estudiada es pequeña, resulta importante reportar los primeros resultados como evidencia de la incorporación de la técnica de FISH en el IHI, lo que constituye una nueva herramienta para el diagnóstico, pronóstico y seguimiento de las neoplasias hematológicas(AU)

Introduction: hematological neoplasias have clonal origin and are characterized by great genetic heterogeneity. The development of molecular cytogenetic through fluorescence in situ hybridization (FISH) became a major advance in the cytogenetic diagnosis of these neoplasias. Aim: to describe chromosomal abnormalities detected in patients with hematological malignancies after the introduction of this technique. Methods: a descriptive cross-sectional study of patients with hematological malignancies was performed. Their bone marrow samples were processed at the Laboratory of Cytogenetics of the Institute of Hematology and Immunology, between July 2014 and April 2015. FISH technique was used along with various fluorescent probes. Results: 87 samples were studied. With LSI BCR / ABL probe, 18 samples were positive of chronic myeloid leukemia and 8 patients with diagnostic of acute lymphoblastic leukemia were negative. With PML/RARα probe 17 samples of patients with promyelocytic leukemia were labeled, 10 were positive. Eight samples were labeled with probe RUNX1 / RUNX1T1, one was positive. Two samples for LSI probes labeled RB1 (13q14) and one with LSI TP53 (17p13.1) were negative. One positive case 7q31 deletion was observed. Conclusions: despite the sample is small, we consider it important to report our first results as evidence of the incorporation of the FISH technique at the IHI, which constitutes a new tool for the diagnosis, prognosis and monitoring of hematological malignances(AU)