Modelli e Strumenti per l'analisi di dati genomici nella pratica clinica

Precision Medicine is growing every day as a key methodology to decide which therapy is the best choice, in terms of efficacy and adverse effects, for each patient. The Personalized Medicine much rely on molecular data produced by Next Generation Sequencing (NGS). The extraction of knowledge from such kind of data makes use of Bioinformatics. Unfortunately, bioinformatics analysis results quite uncomfortable and difficult for non expert users. For this reason, pipelines and tools have been created to easily analyze cancer data. However, most of them are still not suitable for clinicians and life scientists in general. To going beyond such limitation in this thesis we will introduce the following tools: (i) Oncoreport, a system for the analysis of NGS data in clinical context; (ii) TMBCalc a pipeline for the construction of a light weight targeted gene panel for immunoterapy; (iii) a tool for variant prioritization based on machine learning techniques. The results presented here provide an advances in the actual usage of NGS data in clinical setting.

La medicina di precisione sta crescendo ogni giorno come una metodologia chiave per decidere quale terapia è la scelta migliore, in termini di efficacia e di effetti avversi, per ogni paziente. La medicina personalizzata fa molto affidamento sui dati molecolari prodotti con il next generation sequencing (NGS). L'estrazione di conoscenza da questo tipo di dati avviene tramite l'utilizzo della bioinformatica. Sfortunatamente le analisi bioinformatiche sono di difficile interpretazione per gli utenti non esperti. Per questa ragione sono stati creati pipeline e strimenti per analizzare facilmente i dati tumorali. Tuttavia la maggior parte di questi non sono ancora adatti per l'uso da parte dei clinici e degli scienziati in generale. Per superare queste limitazioni in questa tesi abbiamo introdotto i seguenti strumenti: (i) OncoReport, un sistema per l'analisi di dati NGS nel contesto clinico; (ii) TMBcalc una pipeline per l'analisi e la costruzione di un pannello di geni per l'immunoterapia; (iii) un software per la prioritizzazione delle varianti basato sul machine learning. I risultati qui presentati forniscono un avanzamento nell'uso attuale dei dati di NGS in clinica.