Moving next-generation sequencing in de kliniek

Op een mooie dag (maar met Arctic-achtige winden!) Eerder deze week, Ik heb deelgenomen aan een symposium op het benutten van NGS in de diagnostische genetica kliniek:

Op naar # Ngs2013 vandaag op Wolfson College Oxford http://t.co/SbWrGx8weI #NGS #Klinisch #Dx #diagnostisch #personalisedmed Moet goed zijn

— Paul Denny (@ Pauldennyuk) Maart 12, 2013

De sprekers waren clinici, bio-informatici en biomedische onderzoekers; een goede mix. De organisatoren hebben dingen uit om een ​​vlotte start en de keynote gesprek werd gegeven door:

Dr. Anneke verkoper, Directeur van Genetica Laboratoria, Oxford NHS vertrouwt

“Het transformeren genetische tests in de NHS: de toepassing van de volgende generatie sequencing de diagnose van aandoeningen Mendeliaanse”

Dr verkoper leidde ons langs een tijdlijn van de ontwikkeling van genetische tests in de Oxford regio NHS, opmerkend dat hun belangrijkste methoden waren gericht op kleine panelen van genen getypt door een van beide Sanger sequencing of een van de NGS platforms. Ze legde uit hoe de diagnose van de varianten veroorzaken hypertrofische cardiomyopathie (HCM) is verhuisd van het gebruik van denaturerende HPLC op hoge-resolutie smeltcurve analyse en nu Haloplex PCR en de Illumina MiSeq platform. Met behulp van NGS verhoogde klinische gevoeligheid of “diagnostische opbrengst” and when combined with control population data, verbeterde indeling van de varianten te vinden in HCM, waardoor het gemakkelijker te definiëren als “niet-geclassificeerde” dan als “waarschijnlijk pathogene”.

The Oxford Klinische Genetica Labs valideren varianten met behulp van Sanger sequencing, maar van plan om snel te stoppen deze. Wat de toekomst betreft, hun doel was om opeenvolging van hele exomes te gebruiken om de kans op succes te vergroten in het vinden van oorzakelijke varianten. Dr Verkoper benadrukte de noodzaak om een ​​betere bio-informatica te introduceren, in plaats van te worstelen met de gegevens in Excel-spreadsheets. Eindelijk, Ze stelde dat het essentieel was dat de NHS klinisch genetisch onderzoek getransformeerd door de algemene invoering van NGS.

Elliott Margulies, van Illumina UK, sprak over:

“Het hele genoom sequencen en Analyses voor de Clinic”

Dr Margulies introduceerde de Illumina sequencing-platform kort en vervolgens sprak over een aantal recente technische ontwikkelingen waaronder:

• de mogelijkheid tot kleinere monsters gebruikt als bron van DNA, bij wijze van voorbeeld. formaline gefixeerde paraffine ingebedde weefsels
• een open-source software uitlijning en variant roeping hulpmiddel, isaac
• een aangepaste bestandsformaat voor sequentievarianten, genoemdgVCF.
• een hulpmiddel om gemakkelijker filtering van een lijst van DNA sequentievarianten vergemakkelijken, voorlopig genaamd iAFT.

Isaac wordt beweerd om te kunnen richten en varianten van een hele genoom sequentie dataset bellen over 24 uur, als het wordt uitgevoerd op een 12 core computer met 64 Gb RAM.

De variant filtering tool heeft een grafische user interface en is gebouwd op open-source onderbouwing bv. de Ensembl VEPen maakt gebruik van gegevens uit verschillende bronnen, inclusief Exome variant projecten wordt voorlopig heet iAFT. Met behulp van deze tool vermindert de omvang van het probleem van het vinden van oorzakelijke varianten, maar wanneer gevraagd door een lid van het publiek, Dr Margulies benadrukte dat, in de uiteindelijke analyse, de laatste beslissing is nog steeds de verantwoordelijkheid van de clinicus.

Wat de toekomst betreft, Elliott Margulies voorspeld klinisch “ecosysteem” beginnen met het nemen van een DNA bij de geboorte, net als de huidige hiel-prik bloedafname, voor hele genoom sequencing, follow-up van sommige mensen met exome sequenties en gekoppeld aan een elektronisch medische dossiers gedurende de gehele levensduur.

De derde spreker van de ochtend sessie was Matthew Addis, van Arkivum:

“Managing retentie en toegang van genomics data”

We kregen een aantal heilzame en onderhoudende verhalen van katastrofisch verlies van gegevens en vervolgens Matthew Addis legde de nauwgezette en strenge aanpak die Arkivum nemen om ervoor te zorgen dat hun klanten altijd een back-up hebben. Fysieke exemplaren in meerdere locaties en regelmatige controles op de data-integriteit zijn belangrijke aspecten om het systeem, waaronder ook een backup gehouden door een derde, in bewaring.

In de laatste gesprek van de ochtend, Bas Vroling, van Bio-Prodict, sprak over:

“3DM: Data-integratie en de volgende generatie variant effect voorspellingen”

Met 3-dimensionale modellen eiwit voor elk eiwit in een superfamilie als uitgangspunt, Bio-Prodict hebben opgebouwd een tool die meerdere databronnen geïntegreerd met het oog op, of zo beweren ze, afleiden van de functionele effect van sequentievarianten. De prachtige aspect van deze benadering is dat 3-D modellen van eiwitten van niet-mens kan worden gebruikt om het effect van varianten afgeleid in de humane homoloog.

Een voorbeeld dat Dr Vroling gaf was een variant in een proteïne betrokken bij lange QT syndroom in paarden kunnen worden gebruikt om het effect van varianten voorspellen in de overeenkomstige humane eiwit. Met behulp van een grote set van gevalideerde varianten te vinden in de lange QT-syndroom,de detectiegevoeligheid van 3DM was 95% in vergelijking met ~ 65% gerealiseerd door een andere standaard hulpmiddel, PolyPhen. Het potentieel van de 3DM tool is duidelijk, maar of zij kan worden opgeschaald om te gaan met een complete set van proteïnen gecodeerd in het menselijk genoom nog te bezien.

I’ve put summaries for the afternoon talks in another post.