Flytta nästa generations sekvensering i kliniken

På en härlig dag (men med Arctic-liknande vindar!) tidigare i veckan, Jag deltog i en konferens om utnyttja NGS i den diagnostiska genetik kliniken:

Av till # Ngs2013 idag på Wolfson College Oxford http://t.co/SbWrGx8weI #NGS #Klinisk #Dx #diagnostik #personalisedmed Bör vara bra

— Paul Denny (@ Pauldennyuk) Mars 12, 2013

Talarna var kliniker, bioinformatiker och biomedicinska forskare; en bra mix. Arrangörerna fick saker till en smidig start och keynote tal gavs av:

Dr. Anneke Säljaren, Direktör för genetik Laboratories, Oxford NHS litar

“Omvandla genetisk testning inom NHS: tillämpning av nästa generation sekvensering till diagnos av Mendels sjukdomar”

Dr Säljaren guidade oss längs en tidslinje över utvecklingen av genetisk testning i Oxford regionen NHS, notera att deras huvudsakliga metoder var fokuserade på små paneler av gener skrivit antingen Sanger-sekvensering eller en av NGS plattformar. Hon förklarade hur diagnos av de varianter som orsakar hypertrofisk kardiomyopati (HCM) har gått från att använda denaturerande HPLC på högupplösta smältkurva analys och nu Haloplex PCR och Illumina MiSeq plattformen. Använda NGS ökad klinisk känslighet eller “diagnostisk avkastning” and when combined with control population data, förbättrad klassificering av varianter finns i HCM, vilket gör det lättare att definiera dem som “oklassificerade” snarare än som “sannolikt patogena”.

Oxford Klinisk genetik Labs validera varianter med Sanger-sekvensering, men planerar att stoppa detta snart. Framöver, deras mål var att använda sekvensering av hela exomes att öka andelen framgångsrika i att hitta orsakande varianter. Dr Säljaren betonade behovet av att införa bättre bioinformatik, snarare än att kämpa med data i Excel. Slutligen, Hon föreslog att det var viktigt att NHS omvandlas kliniska genetisk testning av den utbredda införandet av NGS.

Elliott Margulies, från Illumina Sverige, talade om:

“Hela genomet Sekvensering och Analyser för kliniken”

Dr Margulies introducerade Illumina sekvensering plattformen kort och sedan talade om några av de senaste tekniska utvecklingen, inbegripet:

• förmågan att använda mindre storlek prover som källor av DNA, t ex. formalinfixerad paraffin inbäddade vävnader
• en öppen källkod anpassning och variant ringer verktyg, ISAAC
• en modifierad filformat för sekvensvarianter, kallasgVCF.
• ett verktyg för att underlätta enklare filtrering av en lista av varianter DNA-sekvens, preliminärt kallad iAFT.

Isaac påstås kunna anpassa och kalla varianter från en hel-arvsmassa dataset i ungefär 24 tim, om den körs på en 12 kärna dator med 64 GB RAM.

Varianten filtrering verktyget har ett grafiskt användargränssnitt och bygger på öppen källkod underbyggnad, t.ex.. den Ensembl VEPoch använder data från olika källor, inklusive Exome variant projektoch preliminärt kallas iAFT. Med det här verktyget minskar omfattningen av problemet med att hitta orsakande varianter, men när ifrågasatts av en publik ledamot, Dr Margulies betonade att, i den slutliga analysen, det sista beslutet fortfarande ansvar klinikern.

Framöver, Elliott Margulies förutspådde en klinisk “ekosystem” börjar med att ta ett DNA-prov vid födseln, ungefär som den nuvarande häl-prick blodprovstagning, används för hel-genomet sekvensering, följa upp vissa individer med exome sekvenser och kopplas med en elektronisk patientjournal upprätthålls under hela livet.

Den tredje talaren på förmiddagen var Matthew Addis, från Arkivum:

“Hantering lagring och åtkomst av genomik uppgifter”

Vi presenterades med några nyttiga och underhållande berättelser om katastrofala förlust av data och sedan Matthew Addis förklarade mödosamma och strikt strategi som Arkivum vidta för att se till att deras kunder alltid har en säkerhetskopia. Fysiska kopior på flera platser och regelbundna kontroller av dataintegritet är viktiga aspekter i systemet, inklusive även en backup hålls av en tredje part, i deposition.

I den sista tal på morgonen, Bas Vroling, från Bio-Prodict, talade om:

“3DM: Dataintegration och nästa generations variant förutsägelser effekt”

Använda 3-dimensionella protein modeller för varje protein i en superfamilj som sin utgångspunkt, Bio-Prodict har byggt ett verktyg som integrerar flera datakällor för att, eller så hävdar de, sluta den funktionella effekten av sekvensvarianter. Den förtjusande aspekten av detta tillvägagångssätt är att 3-D-modeller av proteiner från icke-människor kan användas för att sluta sig till effekten av varianter i den humana homologen.

Ett exempel som dr Vroling gav var av en variant finns i ett protein involverat i lång-QT-syndrom hos hästar kan användas för att förutsäga effekten av varianter i motsvarande humant protein. Med hjälp av en stor uppsättning av validerade varianter som finns i längre QT-syndrom,detektionskänsligheten av 3DM var 95% jämfört med ~ 65% uppnås med annan standard verktyg, PolyPhen. Potentialen för 3DM verktyget är klar, men om den kan skalas upp för att hantera en komplett uppsättning av alla de proteiner som kodas i det humana genomet återstår att se.

Jag har lagt sammanfattningar för eftermiddagen samtalen i ett annat inlägg.