Published September 30, 2021
| Version v1
Publication
Open
Integrating molecular profiles into clinical frameworks through the Molecular Oncology Almanac to prospectively guide precision oncology
Creators
-
Brendan Reardon1, 2
- Nathanael D. Moore1, 3, 4, 5, 2
-
N. Moore6, 1, 2
-
Eric Kofman7, 2, 1
-
Saud H. AlDubayan1, 2, 8, 9
-
Alexander T. M. Cheung10, 1, 2
-
Jake R. Conway6, 1, 2
-
Haitham Elmarakeby11, 2, 1
-
Alma Imamović1, 2, 6
-
Sophia C. Kamran12, 6, 1
-
Tanya E. Keenan1, 2
-
Daniel Keliher13, 1, 2
- David J. Konieczkowski14, 8, 2, 12, 15, 1
-
David Liu1, 2
-
Kent W. Mouw14, 8, 2, 6, 1
-
Jihye Park1, 2
-
Natalie I. Vokes16, 1, 2
-
Felix Dietlein2, 1
- Eliezer M. Van Allen1, 2
- 1. Broad Institute
- 2. Dana-Farber Cancer Institute
- 3. Indiana University – Purdue University Indianapolis
- 4. Howard Hughes Medical Institute
- 5. University of Cincinnati
- 6. Harvard University
- 7. University of California, San Diego
- 8. Brigham and Women's Hospital
- 9. King Saud bin Abdulaziz University for Health Sciences
- 10. New York University
- 11. Al Azhar University
- 12. Massachusetts General Hospital
- 13. Tufts University
- 14. Dana-Farber Brigham Cancer Center
- 15. The Ohio State University Comprehensive Cancer Center – Arthur G. James Cancer Hospital and Richard J. Solove Research Institute
- 16. The University of Texas MD Anderson Cancer Center
Description
Tumor molecular profiling of single gene-variant ('first-order') genomic alterations informs potential therapeutic approaches. Interactions between such first-order events and global molecular features (for example, mutational signatures) are increasingly associated with clinical outcomes, but these 'second-order' alterations are not yet accounted for in clinical interpretation algorithms and knowledge bases. We introduce the Molecular Oncology Almanac (MOAlmanac), a paired clinical interpretation algorithm and knowledge base to enable integrative interpretation of multimodal genomic data for point-of-care decision making and translational-hypothesis generation. We benchmarked MOAlmanac to a first-order interpretation method across multiple retrospective cohorts and observed an increased number of clinical hypotheses from evaluation of molecular features and profile-to-cell line matchmaking. When applied to a prospective precision oncology trial cohort, MOAlmanac nominated a median of two therapies per patient and identified therapeutic strategies administered in 47% of patients. Overall, we present an open-source computational method for integrative clinical interpretation of individualized molecular profiles.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يُعلم التنميط الجزيئي للورم للتغيرات الجينية لمتغير جيني واحد (" من الدرجة الأولى ") الأساليب العلاجية المحتملة. ترتبط التفاعلات بين مثل هذه الأحداث من الدرجة الأولى والسمات الجزيئية العالمية (على سبيل المثال، التوقيعات الطفرية) بشكل متزايد بالنتائج السريرية، ولكن هذه التغييرات "من الدرجة الثانية" لم يتم حسابها بعد في خوارزميات التفسير السريري وقواعد المعرفة. نقدم تقويم علم الأورام الجزيئي (MOAlmanac)، وهو خوارزمية تفسير سريري مقترنة وقاعدة معرفية لتمكين التفسير التكاملي للبيانات الجينومية متعددة الوسائط لاتخاذ القرارات في نقطة الرعاية وتوليد الفرضية الانتقالية. قمنا بقياس MOAlmanac إلى طريقة تفسير من الدرجة الأولى عبر مجموعات متعددة بأثر رجعي ولاحظنا عددًا متزايدًا من الفرضيات السريرية من تقييم السمات الجزيئية والتوفيق بين الخطوط من الملف الشخصي إلى الخلية. عند تطبيقه على مجموعة تجارب الأورام الدقيقة المحتملة، رشحت MOAlmanac متوسط علاجين لكل مريض وحددت الاستراتيجيات العلاجية التي يتم إعطاؤها في 47 ٪ من المرضى. بشكل عام، نقدم طريقة حسابية مفتوحة المصدر للتفسير السريري التكاملي للملفات الجزيئية الفردية.Translated Description (French)
Le profil moléculaire tumoral des altérations génomiques à variation génique unique (« premier ordre ») informe les approches thérapeutiques potentielles. Les interactions entre ces événements de premier ordre et les caractéristiques moléculaires mondiales (par exemple, les signatures mutationnelles) sont de plus en plus associées aux résultats cliniques, mais ces altérations de « deuxième ordre » ne sont pas encore prises en compte dans les algorithmes d'interprétation clinique et les bases de connaissances. Nous introduisons le Molecular Oncology Almanac (MOAlmanac), un algorithme d'interprétation clinique apparié et une base de connaissances pour permettre une interprétation intégrative des données génomiques multimodales pour la prise de décision au point de service et la génération d'hypothèses translationnelles. Nous avons comparé MOAlmanac à une méthode d'interprétation de premier ordre dans plusieurs cohortes rétrospectives et observé un nombre accru d'hypothèses cliniques à partir de l'évaluation des caractéristiques moléculaires et de l'appariement de profil à lignée cellulaire. Lorsqu'il est appliqué à une cohorte d'essais cliniques prospectifs en oncologie de précision, MOAlmanac a proposé une médiane de deux thérapies par patient et a identifié des stratégies thérapeutiques administrées à 47 % des patients. Dans l'ensemble, nous présentons une méthode de calcul open-source pour l'interprétation clinique intégrative des profils moléculaires individualisés.Translated Description (Spanish)
El perfil molecular tumoral de las alteraciones genómicas de una sola variante génica ('primer orden') informa los posibles enfoques terapéuticos. Las interacciones entre dichos eventos de primer orden y las características moleculares globales (por ejemplo, firmas mutacionales) se asocian cada vez más con los resultados clínicos, pero estas alteraciones de "segundo orden" aún no se tienen en cuenta en los algoritmos de interpretación clínica y las bases de conocimiento. Presentamos el Almanaque de Oncología Molecular (MOAlmanac), un algoritmo de interpretación clínica y una base de conocimientos emparejados para permitir la interpretación integradora de datos genómicos multimodales para la toma de decisiones en el punto de atención y la generación de hipótesis traslacionales. Comparamos MOAlmanac con un método de interpretación de primer orden en múltiples cohortes retrospectivas y observamos un mayor número de hipótesis clínicas a partir de la evaluación de las características moleculares y el emparejamiento de perfil a línea celular. Cuando se aplicó a una cohorte prospectiva de ensayos oncológicos de precisión, MOAlmanac nominó una mediana de dos terapias por paciente e identificó estrategias terapéuticas administradas en el 47% de los pacientes. En general, presentamos un método computacional de código abierto para la interpretación clínica integradora de perfiles moleculares individualizados.Files
s43018-021-00243-3.pdf.pdf
Files
(4.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:437ae172fdbe17ead251068957449e35
|
4.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- دمج التشكيلات الجزيئية في الأطر السريرية من خلال تقويم الأورام الجزيئية لتوجيه علم الأورام الدقيق مستقبلاً
- Translated title (French)
- Intégrer les profils moléculaires dans les cadres cliniques grâce à l'almanach d'oncologie moléculaire pour guider prospectivement l'oncologie de précision
- Translated title (Spanish)
- Integración de perfiles moleculares en marcos clínicos a través del Almanaque de Oncología Molecular para guiar prospectivamente la oncología de precisión
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3201899862
- DOI
- 10.1038/s43018-021-00243-3
References
- https://openalex.org/W1578291413
- https://openalex.org/W1987219048
- https://openalex.org/W2008255210
- https://openalex.org/W2009720434
- https://openalex.org/W2029503535
- https://openalex.org/W2052468572
- https://openalex.org/W2065121554
- https://openalex.org/W2076865561
- https://openalex.org/W2091814658
- https://openalex.org/W2105717378
- https://openalex.org/W2107429737
- https://openalex.org/W2108068107
- https://openalex.org/W2111867681
- https://openalex.org/W2115160785
- https://openalex.org/W2133174470
- https://openalex.org/W2138601221
- https://openalex.org/W2146290346
- https://openalex.org/W2156021518
- https://openalex.org/W2169456326
- https://openalex.org/W2176435849
- https://openalex.org/W2214074259
- https://openalex.org/W2276335691
- https://openalex.org/W2336811655
- https://openalex.org/W2405513305
- https://openalex.org/W2554756829
- https://openalex.org/W2557981253
- https://openalex.org/W2582236637
- https://openalex.org/W2583911935
- https://openalex.org/W2741508285
- https://openalex.org/W2749641460
- https://openalex.org/W2756358680
- https://openalex.org/W2763428347
- https://openalex.org/W2770026599
- https://openalex.org/W2773354488
- https://openalex.org/W2796208126
- https://openalex.org/W2807280338
- https://openalex.org/W2810986024
- https://openalex.org/W2884903585
- https://openalex.org/W2889664156
- https://openalex.org/W2894573839
- https://openalex.org/W2898789672
- https://openalex.org/W2910997191
- https://openalex.org/W2938206352
- https://openalex.org/W2944727022
- https://openalex.org/W2946230264
- https://openalex.org/W2948371032
- https://openalex.org/W2949492942
- https://openalex.org/W2962883142
- https://openalex.org/W2980759299
- https://openalex.org/W3007429920
- https://openalex.org/W3014707956
- https://openalex.org/W3028182697
- https://openalex.org/W3119242039
- https://openalex.org/W3131728774
- https://openalex.org/W3204776309
- https://openalex.org/W3217485783
- https://openalex.org/W4252676770
- https://openalex.org/W4252814069