O perfil molecular de tumores pediátricos do sistema nervoso central (SNC) tem importante utilidade clínica para orientar estratégias diagnósticas e terapêuticas. O DNA livre de células (cfDNA) de biópsias líquidas tem sido usado para o perfil tumoral minimamente invasivo e avaliação longitudinal da doença em oncologia adulta e hematologia pediátrica. No entanto, em neuro-oncologia pediátrica, baixos rendimentos de cfDNA representam uma grande barreira para traduzir esses ensaios da bancada para a cabeceira. Aqui, implementamos um ensaio de sequenciamento do genoma completo de baixa cobertura (LCWGs) para entradas de cfDNA em nível de picograma e o aplicamos às biópsias líquidas de uma grande coorte pediátrica de tumores do SNC de base populacional e multientidade (n = 56 pacientes). Aplicando este protocolo, os perfis do genoma completo do cfDNA foram adquiridos com sucesso de todas as amostras de biópsia líquida (n = 61/61 soro, n = 56/56 CSF, 100%). Com base nas variações do número de cópias (CNVs), o DNA tumoral circulante (ctDNA) foi detectado em 2/61 de soro (3%) e em 25/56 amostras de LCR (45%) em várias entidades tumorais cerebrais. A integração dos resultados do cfDNA com os dados clínicos demonstrou a utilidade dos LCWGs do LCR como um ensaio de biomarcador no diagnóstico para distinguir lesões cancerosas da região pineal não cancerosas (n = 6 pacientes). Além disso, a avaliação seriada do LCR em n = 9 pacientes (n = 29 amostras de LCR) permitiu o monitoramento minimamente invasivo da doença, com o valor agregado da disponibilidade do perfil molecular em n = 4/6 (67%) pacientes na recidiva. Dados de prova de conceito mostram a viabilidade de LCWGs seriados de CSF para revelar a evolução do tumor, a heterogeneidade do tumor e possíveis vulnerabilidades terapêuticas em um caso de meduloblastoma e tumor de células germinativas. Nosso estudo destaca a utilidade clínica de um ensaio robusto de biópsia líquida baseado em LCWGS otimizado para amostras de baixa entrada. Identificamos casos de uso para a implementação de biópsias líquidas no tratamento clínico de pacientes pediátricos com tumor do SNC e fornecemos uma forte justificativa para a integração em estudos futuros.

Palavras-chave: DNA livre de células; biópsias líquidas do líquido cefalorraquidiano; perfil circulante do DNA tumoral; variação do número de cópias; biomarcadores moleculares longitudinais; sequenciamento do genoma completo de baixa cobertura; amostras de baixa entrada; monitoramento de doenças minimamente invasivas; neurooncologia átrica; evolução tumoral.