NGS and blood group systems: State of the art and perspectives

Molecular analysis, or genotyping, of genes involved in the expression of blood group antigens has been a standard strategy used in immunohaematology laboratories routinely. For the past ten years, next-generation sequencing (NGS), or second-generation sequencing, has become the reference method in genetics. Extensive study of distinct targets, large genomic regions, and even whole genome is henceforth possible by this approach at minimal cost. Blood group genotyping has thus taken advantage of this technological advent. A few preliminary studies have open the way to NGS in this field by studying one or several genes, in a wide range of samples (donors and patients) by using several different platforms. These works have helped in the identification of both the benefits and limitations of the technology. Other recently published studies have benefited from these preliminary data to improve the methodology, specificity and accuracy of output data. In parallel novel strategies, i.e. third-generation sequencing, which can sequence long DNA regions at the single-molecule level, have emerged and shown promise for the potential resolution of complex rearrangements involving genes of the Rh and MNS blood group systems respectively. As technological and methodological hurdles have been overcome, these approaches may be used in a clinical situation in a near future.

RésuméL'analyse moléculaire, ou génotypage, des gènes impliqués dans l'expression des antigènes érythrocytaires est désormais une stratégie commune utilisée en routine par les laboratoires d'immunohématologie dans le cadre du typage des groupes sanguins. Depuis une dizaine d'années, le séquençage de nouvelle génération (next-generation sequencing : NGS), ou de deuxième génération, est devenu la méthode de référence en génétique. Cette approche permet une étude exhaustive de régions cibles, de larges régions génomiques, voire de génomes complets à moindre coût. Le génotypage des groupes sanguins a donc naturellement profité de ces avancées technologiques. Quelques premières études ont ainsi ouvert la voie à son utilisation dans un contexte transfusionnel ou obstétrical, par analyse d'un ou plusieurs gènes sur un nombre variable d'échantillons (donneurs ou patients) au moyen de différentes plateformes. Ces travaux ont permis d'identifier à la fois les avantages et les limites de l'approche. D'autres études publiées récemment ont bénéficié de ces données préliminaires pour tenter d'améliorer la méthodologie, la spécificité et la précision des résultats obtenus. Parallèlement de nouvelles technologies de séquençage, dit de troisième génération, caractérisées par la production de longues séquences nucléotidiques (plusieurs dizaines, voire centaines de kilobases) semblent prometteuses, en particulier pour la résolution de réarrangements complexes impliquant les gènes des systèmes Rh et MNS, respectivement. Les barrières technologiques et méthodologiques de ces outils de séquençage étant largement levées, il convient désormais de les mettre en œuvre dans un contexte de diagnostic.