Sťahovanie budúcej generácie sekvenovania na Kliniku, časť 2

Prvý pokus o živých tweetov od #ngs2013 http://t.co/SbWrGx8weI

— Paul Denny (@ Pauldennyuk) Marec 12, 2013

Podľa môjho Posledný príspevok, Som zhrnul prvé štyri rozhovory z tohto sympózia:

1ulice Oxford dielne a sympózia, 4th Techgene Knowledge Network Meeting,
“NGS2013 generácie sekvenovania: Bioinformatiky a analýza dát”

Môžete si tiež prečítať tweety zo zasadnutia tu. Ale ja som odbočil. Popoludňajšia časť začala pôsobivo s Marcelom nelení, z Radboud University Medical Centre, Nijmegen, Holandsko hovoriť o:

“Klinická prospešnosť exome sekvenovania v heterogénnych ochorení.”

Dr nelení popisuje, ako silná spolupráca medzi výskumom a diagnostických laboratóriách viedla k žiadosti o sekvenovania exome v diagnostike heterogénnych genetických chorôb. Zdôraznil dôležitosť multidisciplinárneho tímu snahe definovať “balíčky” génov, u ktorých existujú dôkazy o účasti v oboch mentálnym postihnutím (ID), dedičné slepoty, dedičné hluchoty, poruchy hybnosti alebo poruchy oxidatívnej fosforylácie. Široká rozmanitosť genetických variantov, ktoré môžu spôsobiť také choroby znamená, že Sanger sekvenovania, akonáhle zlatý štandard, je príliš časovo náročné a nákladné, a má za následok nižšiu “diagnostická výťažnosť” než exome sekvenovania.

Jeden zásadný aspekt použitia vysokou priepustnosťou sekvenovania exomes v diagnostickom prostredí je získanie vhodného informovaného súhlasu pacientov a ich rodín. Pacienti a / alebo ich rodičia dali informovaný súhlas pre celú exome analýzy. Sekvencie dáta z exomes z ~ 550 pacientov, vstúpila do všeobecnej poznámky potrubia a exome analýza bola založená na jeden "znova"Stratégia pre ID alebo"in silico"Cielené stratégia pre iné choroby.

Analýza je založená na dvoch krokoch:

1. Analýza “balíček” génov definované ako vysoko pravdepodobné, že pre prepravu patogénne varianty:
   • Hľadať len v týchto variantoch ochorení súvisiacich génov.
   • Ak patogénne variant nájdených, Koniec analýza a správa.
   • Ak nie je nájdený patogénny variant, prejsť na druhom stupni:
2. Celý exome analýza:
   • Ak nie je nájdený patogénny variant, hľadanie mutácií v určitom súbore kandidátnych génov.
   • Je-li patogénne variant a existuje pevný dôkaz pre klinickú interpretáciu, správy.
   • Konečne, ak predošlé analýzy zlyhania, Zvyšok exome sa hľadá v spolupráci s výskumnými pracovníkmi a môžu byť uvedené na tom, či táto "nová" data drží.

Jeden úspešný príbeh rozpráva Dr nelení o špecifický prípad mentálnym postihnutím, , V ktorom sa žiadny kauzálny varianta bola zistená po niekoľkých rokoch výskumu sekvenovaním Sanger nadväzujúcich kandidátnych génov, zatiaľ čo celý exome analýza identifikovala patogénne variant,PACS1 gén.

V prípadoch, kedy “vedľajšie” varianty sú identifikované, ktoré sa zdajú mať žiadny vzťah k ochoreniu je predmetom prešetrovania,, Tieto sú odovzdané a hodnotené nezávislým tímom odborníkov so žiadosťou o radu, pred vydaním.

Tento stupňová analýza získala certifikáciu holandskými lekárskymi autoritami ako genetický test, a tak môže slúžiť ako vzor pre ostatné krajiny EÚ.

Počuli sme ďalší z Michael Mueller, od NIHR Biomedical Research Centre, Imperial College London, Spojené kráľovstvo, o:

“Rapid celé sekvenovanie genómu: optimalizáciu potrubia bioinformatiky pre rýchlejšie obrátok.”

Pomocou celej sekvenovania genómu (WGS) pre detekciu mutácií môže byť silnejší ako analýzy obmedzené len na exome. Však, na spracovanie dát a manipulácia s problémami, ktoré prináša pohybujúcich WGS do diagnostické laboratóriá sú obrovské. Dr Müller opisuje, ako rôzne hardvérové ​​a prístupy na paralelné spracovanie dát NGS môže byť optimalizovaná, prezentovať nejaké dramatické zlepšenie. Do systematickej identifikácie miest v každej fáze, bol schopný znížiť čas potrebný k výrobe komentované varianty, počnúc surovín Illumina krátke čítanie dát z ~ pokrytie 30x jedného genómu, z ~ 24 na ~ 7 hodín. Toto sa zdá byť dosiahnutá bez toho, aby bola ohrozená čítanie mapovanie alebo variant volanie kvalitu.

V nadväzujúcej na prednášky z Marcel nelení, Kornelia Neveling, tiež z Radboud University Medical Centre, Nijmegen, hovoril o:

“Analýza dát pre diagnostickú exome sekvenovania”

Dr Neveling začal popisovať technické nastavenie na Radboud University Medical Centre, potom zaobchádzanie so vzorkami a kontroly kvality a konečne softvérové ​​nástroje, ktoré pomáhajú v exome filtrovanie sekvenčné varianty a analýzy. Diagnostické laboratóriá má prístup k trom Life Technologies 5500 sekvencéry používajúce pevný základ, a tiež dve Ion Torrent PGM sekvencery.

Dôležitým krokom na vzorke a manipulácia s dátami je kontrola kvality (QC) zabezpečiť, aby konečné klinické rozhodnutia sú robustné; niektoré z uvedených krokov, QC Dr Neveling boli:

1. Spoľahlivá identifikácia jednotlivcov a vzťahy (príbuzný / rodič / nesúvisiace)
2. Presný záznam metaúdajov pre každého vzorky, napr. akú verziu softvéru boli použité pre analýzu? Aký bol dátum analýzy?, atď.
3. Že sekvenčné údaje sú vysoko špecifické a citlivé, napr. poskytnúť dostatočné, rovnomerné pokrytie všetkých exónov.
4. Volanie Sekvenčné varianty spĺňať biologické očakávania, napr. pomer prechody do transversions odráža prirodzené odchýlky.

Radboud sekvenovania diagnostika tím teraz majú databázu o 1500 Jednotlivé exomes a bolo zistené, že typický exome výnosy o 40,000 varianty, s ~ 150-200 týchto obmenami “súkromný” pre každú vzorku. Dr Neveling predložila variantu nástroj pre filtrovanie, s grafickým užívateľským rozhraním, ktorá vyzerala pripomínajúce softvéruje popísané vyššie podľa Margulies Elliot a stručne popísané pomocou funkcie v prípade dedičnej spastické paraplégia na pomoc pri identifikácii najpravdepodobnejšia etiologické varianty.

Profesor. Anthony J. Brookes ukončil sympózium, hovorí o:

“Priradenie patogenitu na NGS odvodených variantov”

Profesor. Brookes bol šumiaci s nápadmi, provokovať, aby sme premýšľali o tom, čo vlastne znamená podľa “patogénne”. Zameranie na ojedinelé ochorenia, sme sa pripomenúť, že pojem patogenity je klzká, mnohotvárne jeden. Podsúvať patogenitu môže znamenať určitú kombináciu:

• vedel alel frekvencie v prípade a riadenia zásob
• či varianta bola popísaná aj ostatné patogénnymi
• či variant chýba z databáz, ktoré sa predpokladá (niekedy zle) sa skladajú predovšetkým z “normálne” varianty e.g. dbSNP
• či variant spolupracovníci oddeľuje s chorobou v rodokmeni
• čo predpovedal (alebo známy) účinok varianty je na štruktúre proteínu
• Predpovede in silico z nástrojov, ako sú PolyPhen alebo tříbil
• funkčné testy vykonané v živej ľudskej bunky
• funkčné a fenotypové testy vykonané v modelových organizmov, napr. myšou mutanti

Ďalší stupeň jemnosti v spôsobe, akým definujeme patogenitu, je, že my môžeme myslieť na dvoch kontextoch:

1. má variant "spôsobené’ fenotyp u konkrétneho pacienta alebo rodiny (, Ktoré sa týka expresivita)?
2. moci variant, pretože’ fenotyp v populácii (penetrance)?

Profesor. Brookes argumentoval, že klinické actionability varianty by mala byť chápaná ako kombinácia patogenity, penetrance a expresivita. On pokračoval zdôrazniť, že príliš málo je známe o vzťahu medzi genotypom a fenotypom a že potrebujeme rad vývoja preklenúť túto medzeru a zlepšiť našu schopnosť rozpoznať patogénne varianty. Najmä, on argumentoval, že sprostredkovateľ databázový systém bolo nutné prepojiť primárne zdroje ako dbSNP alebo ensemble s klinickými databázou, s cieľom uľahčiť zdieľanie údajov, bez toho aby bola ohrozená dôvernosť. Kombinácia tejto databázy "ekosystém’ s vysokou dátovou kvalitu elektronických zdravotných záznamov by mali zlepšiť naše vedomosti o genotyp fenotyp vzťahu.

Sympózium poskytuje dobrý prehľad o spôsobe, akým je NGS bola prijatá v diagnostických genetických laboratóriách a slúži k zlepšeniu úspešnosti pri identifikácii príčinných varianty. Na druhej strane, Tento technologický vývoj by mal viesť k lepšej informovanosti voľbe terapie či liečby. Bude zaujímavé vidieť, ako ďaleko sme v priebehu jedného roka, kedy je plánované nadväzujúce stretnutie.

Ak by chcel niekto dostať do kontaktu diskutovať, opraviť alebo aktualizovať moje zhrnutie, prosím pridať komentár, nižšie, alebo mi poslať tweet:

Tweet to @pauldennyuk