차세대 DNA 시퀀싱 시장을 “성숙”이라고 부르는 것은 삼가 면서 말하는 것입니다. 하지만 그렇다고해서 개발자가 자신의 월계관에 만족할 내용이 없다는 의미는 아닙니다. 지난 주, 플로리다 주 올란도에서 개최 된 게놈 생물학 및 기술 진보 (Advances in Genome Biology and Technology, AGBT ) 회의 에서 게놈 연구의 흥미 진진한 혁신이 주도 해왔고 , Biocompare는이 사건을 다루기 위해 거기에있었습니다.
시퀀싱 회사는 물론 보조 장비 제조업체 및 시약 제조업체의 지속적인 혁신을 통해 기술 액세스의 민주화를 연장하고 프런트 엔드에서 해당 장비를 작동시키는 샘플 준비 워크 플로우를 간소화합니다.
일 루미나
Illumina는 1 월 중순에 발표 된 MiniSeq으로 시퀀서 포트폴리오를 확장했습니다.
분자 병리학 자나 임상 연구자와 같이 차세대 시퀀싱 (NGS)을 일반적으로 받아 들여지지 않은 고객을 위해 MiniSeq는 2Gb / 150Bp에서 총 7.5Gb의 최대 출력을 2,500 만 건 읽습니다. Diane Lince, Associate 제품 마케팅 이사.
“NGS에 대한 이러한 새로운 고객 유형은 특정 시간에 [기기]를 통과 할 샘플이 많지 않을 가능성이 높습니다.이 상자의 출력은 소량의 시료를 처리하기에 적합하여 하루의 유연성을 허용합니다. 하루 “라고 설명합니다.
MiniSeq은 Illumina의 새로운 엔트리 레벨 계측기를 대표한다고 Lince는 말하며 주로 대상 시퀀싱 응용 프로그램을 대상으로합니다. 가격이 49,500 달러 인이 기기는 MiSeq 가격의 절반이며 생산량의 절반을 생산합니다. 사용자는 300, 150 또는 75 사이클에서 2 천 5 백만 판독 값의 3 가지 “고출력”키트와 300주기, 8 백만 판독 키트 중에서 선택할 수 있습니다. 후자의 키트가 특히 매력적일 것이라고 Lince는 말합니다. Lince는 실행 당 비용을 줄이기 때문에 사용자가 계측 실행 당 샘플을 더 적게 사용할 수있게 해줍니다.
Illumina의 CEO 인 Jay Flatley는 AGBT에서 Project Firefly라고 불리는 “반도체 기반 시퀀싱 시스템”에 대한 진전을 발표했습니다. 2017 년 하반기에 시스템은 실행 당 약 1 기가 바이트의 출력을 생성 할 것이고, 실행 당 4 백만 건의 읽기와 샘플 당 약 100 달러의 비용이 소요될 것입니다. 라이브러리 준비 용과 시퀀싱 준비 용으로 구성된 두 개의 작은 상자로 구성된이 장치는 벤치 탑에 깔끔하게 쌓아 놓고 사용자 인터페이스로 iPad를 사용합니다. 전체 시스템 비용은 $ 30,000 미만이어야합니다.
태평양 생물 과학
Pacific Biosciences는 2015 년 9 월 말에 Sequel 시스템 인 새로운 시퀀서를 출시했습니다.
이전의 PacBio RS II 시스템과 동일한 장시간 읽기 화학적 성질을 바탕으로 Sequel 시스템은 가격이 비싸고 ($ 350,000 정가) 약 3 분의 1이며 실행 당 약 7 배의 데이터를 출력합니다 최고 과학 책임자 인 Jonas Korlach. “150,000 제로 모드 도파관을 가진 RS II와 비교하면, Sequel 시스템은 1 백만 개가 있습니다.”
결과적으로 연구원은 Sequel 시스템을 사용하여 RS II에서 실행 한 것과 동일한 실험을보다 신속하고 저렴하게 실행할 수 있다고 Korlach는 말합니다. 그러나 그는 또한 식물 유전학뿐만 아니라 인구 유전학의 새로운 레퍼런스 게놈 어셈블리와 같은 “PacBio RS II에서 느리거나 비용이 많이 들었을 것”이라는 연구를 추구 할 수 있습니다. 실제로 그는 1 월 샌디에고에서 개최 된 연간 식물 및 동물 게놈 회의에서 PacBio 시퀀싱을 강조하는 “80 개 이상의 프리젠 테이션 및 포스터”가있었습니다.
1 월 보도 자료에 따르면, 회사는 2015 년 말까지 49 대의 후속 시스템에 대한 주문을 받았다. 현재까지 총 RS II 설치의 1/3에 달한다고 Korlach는 말합니다.
써모 피셔 사이언 티픽
Thermo Fisher Scientific은 2015 년 9 월에 출시 된 새로운 Ion S5 및 Ion S5 XL 시스템으로 Ion Torrent 제품군을 확장했습니다.
차세대 시퀀싱 및 종양학을위한 제품 관리 담당 부사장 인 Andrew Felton에 따르면이 두 시스템은 주로 데이터 분석 속도가 다릅니다. 각각은 카트리지를 사용하여 시약을 쉽게 넣을 수 있으며 실험적인 확장 성을 위해 세 가지 반도체 칩 중 하나를 선택할 수 있습니다. ‘520’칩은 2Gb 출력에 대해 400베이스의 500 만 판독을 생성합니다. ‘530’칩은 15-20 백만 개의 읽기와 6-8 Gb 출력을 생성합니다. ‘540’칩은 60 ~ 80 백만 읽기와 10 ~ 15 Gb 출력을 생성합니다. 이 범위는 S5를 이온 PGM보다 높게 설정하고 데이터 프로덕션 측면에서 이온 양성자와 동일합니다.
Felton은 시스템을 설치하는 데 약 15 분이 소요되지만 일반적으로 사용자가 시스템을 가동시켜 5 분 이내에 실행할 수 있다고 말합니다. 이 회사의 이온 쉐프 (Ion Chef) 라이브러리 준비 및 클론 증폭 시스템과 결합하면 총 2 시간의 피펫 팅 단계로 총 45 분 미만의 시간이 소요됩니다. “우리는 업계의 모든 시퀀싱 플랫폼에 대한 직접 수행 시간 및 수작업 단계 측면에서 최고의 워크 플로를 믿습니다.”라고 그는 말합니다. (S5는 65,000 달러이고 Ion Chef는 120,000 달러입니다.)
Felton은 Thermo가 임상 및 번역 의학 시장, 특히 종양학 (이온 AmpliSeq ™ 종양학 패널을 통해 지원함)에서 S5 및 S5 XL을 목표로 삼고 있다고 말하면서 법의학, 메타겐 공학 및 식품 검사에도 응용할 수 있습니다.
보조 제품
지난 1 년 동안 시퀀서 개발자 만이 바빴던 것은 아닙니다.
Advanced Analytical Technologies Inc. (AATI)는 1 월에 2012 년에 출시 된 Fragment Analyzer의 자동화 버전 인 INFINITY를 출시했습니다.
AATI의 상용화 담당 부사장 인 Steve Siembieda는 AGBT에서의 프리젠 테이션에서 12 ~ 96 NGS 라이브러리의 품질과 양을 평가하기위한 모세관 전기 영동 기반 시스템 인 Fragment Analyzer ($ 45,000 ~ $ 55,000)의 기능에 대해 자세히 설명했습니다. 또한 게놈 및 대 단편 DNA뿐 아니라 작은 시료와 마이크로 RNA 시료를 한꺼번에 분석하여 최대 96 개의 시료를 반복적으로 적재 할 수 있습니다. INFINITY 시스템을 통해 사용자는 마이크로 타이 터 플레이트 타워에서 시스템에 공급하는 로봇 공학을 통합함으로써 프로세스를 더욱 자동화 할 수 있습니다.
AGBT는 아니지만 2015 년 말 BioCain (전통적으로 조직 샘플 및 기타 생물 지표 물질을 연구 커뮤니티에 공급)은 CancerSeq 라는 제어 제품을 출시했습니다 . 일반 관리자 Bingfang Huan에 따르면, CancerSeq은 최대 67 개의 암 관련 유전자의 돌연변이에 대해 NGS가 특징 인 임상 포르말린 고정 파라핀 포함 (FFPE) 종양 샘플 세트입니다. 이들은 추출 및 서열 분석 절차를 검증하고자하는 임상 실험실에 대한 긍정적 인 통제 역할을 할 수 있습니다.
Huan에 따르면이 회사는 500 개의 FFPE 샘플을 주문하여 현재 샘플 60 개를 수집했으며 일부 샘플은 단순히 FFPE 샘플의 DNA 품질이 다양하기 때문에 잘 배열되지 않으며 일부는 관심. 현재이 회사는 희귀 유전자 융합 및 전좌가 포함 된 샘플로 포트폴리오를 확장하기 위해 준비하고 있습니다. “일반 고객의 경우 자체 내부 통제를 개발하는 것은 불가능합니다.”
Roche NimbleGen은 SeqCap EZ MedExome Enrichment Kit를 사용하여 SeqCap 타겟 시퀀싱 제품 라인을 확장했습니다. 마이크 Leous, 생명 과학 및 시퀀싱 그룹 마케팅 매니저에 따르면, 최근 인간 게놈 빌드 (hg38보다는 hg19)를 기반으로하는 SeqCap MedExome는 전체 엑솜을 포함, 약 38 메가를 캡처하지만, 특히 설계되었습니다 컨소시엄이 의학적으로 관련이 있다고 판별 한 지역의 확보를 보장합니다.
“일부 지역은 [농축 방법과 함께] 잘 포획되며 일부 지역은 잘 포획됩니다. 그래서 우리는 한 발 더 나아가서 특히 의학적으로 관련이있는 것들을 20X 적용 범위의 98 % 임계치까지 포착했는지 확인했습니다. “라고 Leous는 말합니다.
이 회사는 또한 DNA 메틸화의 후성 분석뿐만 아니라 특정 RNA의 표적 잡기를위한 SeqCap 키트를 제공합니다.이 키트는 연구원들이 더 적은 양의 성적서에 집중할 수있게 해줍니다. “기존의 RNA-seq를 사용하면 대부분의 독서가 연구진과 무관 한 높은 발현기에 의해 소비됩니다.”라고 Leous는 설명합니다.
마지막으로, 10X Genomics는 지난 주 새로운 Chromium ™ 시스템을 출시했습니다. 이것은 회사의 GemCode ™ 기술의 “차세대”진화를 나타냅니다.이 기술은 바코드 시스템을 사용하여 연구원이 어떤 짧은 읽기가 실제로 서로 연결되어 있는지 식별 할 수있게합니다. AGBT의 워크샵에서 논의 된 사례는 새로운 플랫폼이 단일 셀 시퀀싱, 풀 게놈, de novo 어셈블리 및 타깃 시퀀싱 및 변형 검출을 어떻게 지원하는지 설명했습니다. 이 시스템은 과학자들이 다양한 질병 상태에서 게놈을 더 잘 이해하고자하는 연구자들에게 기회를 넓혀주는 RNA-seq를 포함 해 다양한 응용 프로그램을 수행 할 수있게 해줍니다.
2016 년은 NGS 계측, 시약 및 소프트웨어 분석의 진보를위한 흥미로운 것입니다. 이 분야에서 수많은 도구가 등장함에 따라 게놈을 특성화하고 이해할 수있는 많은 기회가 과학자들에게 제공 될 것입니다.
