Evaluation of the melting temperature of TaqMan probes as a genotyping method for IDH1, IDH2, and H3F3A in pediatric astrocytomas / Evaluación del método de temperatura de disociación de sondas TaqMan para la genotipificación de IDH1, IDH2 y H3F3A en astrocitomas pediátricos

ABSTRACT

Abstract Background: Astrocytomas are cancer tumors of the central nervous system and represent the most common type of solid tumors during human childhood. In 2016, the World Health Organization established a molecular classification system to regroup tumor entities to achieve a more accurate diagnosis and a better clinical decision-making and selection of treatment in patients with these types of tumors. Methods: We evaluated a genotyping assay for rapid and cost-effective mutation detection in astrocytomas using TaqMan probes in an asymmetric polymerase chain reaction (PCR) assay. Results: Four diffuse astrocytomas (Grade II), three anaplastic astrocytomas (Grade III), and four glioblastomas (Grade IV) were sequenced, and all of them displayed the wild-type (WT) sequence. We tried to set up this melting analysis for the genotyping of pediatric astrocytomas by identifying the specific melting temperatures of the TaqMan probes due to the presence of the WT sequences in the isocitrate dehydrogenase 1 and 2 (IDH1 and IDH2) and H3.3 histone A genes (H3F3A). We used an IDH1-TaqMan probe to identify the WT status of IDH1 in two different WT deoxyribonucleic acid (DNA) templates (pilocytic and diffuse astrocytoma) and obtained four melting temperature values ranged from 65.6 to 92.2°C. Furthermore, only four out of 29 reactions displayed amplification of the DNA template. Sanger sequencing was faster and more reliable to detect the gene status in all the sequenced samples. Conclusions: We conclude that conventional Sanger sequencing remains the gold standard for the genotyping of pediatric astrocytomas.

RESUMEN

Resumen Introducción: Los astrocitomas son un tipo de cáncer que afecta al sistema nervioso central y representan el tumor sólido más común durante la infancia. En el año 2016, la Organización Mundial de la Salud estableció un sistema de clasificación molecular para reagrupar tumores con identidades genéticas similares y lograr un diagnóstico más preciso, lo que lleva a tomar las decisiones clínicas idóneas al elegir el tratamiento de pacientes con este tipo de tumores. Métodos: Se evaluó un protocolo que involucra el uso de sondas TaqMan en un ensayo de reacción en cadena de la polimerasa asimétrica para la detección de mutaciones en astrocitomas. Se secuenciaron cuatro astrocitomas difusos (Grado II), tres astrocitomas anaplásicos (Grado III) y cuatro glioblastomas (Grado IV). Se intentó establecer las condiciones del análisis para la genotipificación de los astrocitomas pediátricos mediante la identificación de las temperaturas de disociación específicas de las sondas TaqMan producidas por la prescencia de las secuancias WT en los genes isocitrato deshidrogenasa 1 y 2 (IDH1, IDH2) y H3.3 histona A (H3F3A). Resultados: Los astrocitomas mostraron la secuencia wild type (WT) (silvestre) de los genes. Se utilizó una sonda TaqMan IDH1 para identificar el estado de este gen en dos templados WT de DNA (astrocitoma pilocítico y difuso) y se obtuvieron cuatro valores de temperatura de disociación (65.6-92.2 °C). Solo cuatro de las 29 reacciones mostraron amplificación de DNA. La secuenciación de Sanger fue más rápida y confiable para detectar el estado de los genes en todas las muestras. Conclusiones: La secuenciación de Sanger sigue siendo la técnica más práctica para la genotipificación de astrocitomas pediátricos.