www.454.com

Секвенаторы нового поколения от Roche Diagnostics для биомедицины

Кбн Салим Смаилов

22 мая 2012

Секвенирование (расшифровка) ДНКСеквенирование (расшифровка) ДНКфундамент современной биомедицины, мощный инструмент, дающий массу возможностей для специалистов

ДНК

Пиросеквенатор модель «Пиросеквенатор модель «GS FLX+GS FLX+»»

Производительность : 800 Млн нукл

Длительность запуска : 23 час

Длина считываемого фрагмента ДНК: до 1000

нукл

Точность: 99,9 %

Мин кол-во ДНК: 250 нг

One fragment

One read

One wellOne bead

Технология пиросеквенированияТехнология пиросеквенирования Один фрагмент ДНК на один микрошарикОдин фрагмент ДНК на один микрошарик

Исходная ДНК фрагментируется

Каждый фрагментсвязывается с 1 микрошариком

После эмульсионной ПЦР микрошарики несущие ДНК помещаются в микроячейки

При синтезе ДНК происходит детекция пирофосфата и излучение света

Световые сигналы образуют точную последовательность

4

Программное обеспечение доступноПрограммное обеспечение доступно1 обученному оператору1 обученному оператору

GS Run Browser

GS Reference Mapper

GS De Novo Assembler

GS Amplicon Variant Analyzer

• Преимущества технологии Roche

– Длина считываемого фрагмента: самая быстрая сборка считываний отдельной ДНК длиной до 800-900 нуклеотидов без пробелов

– Качество: технология Roche точно определяет каждый нуклеотид

– Размер фрагмента и качество считывания: позволяют быструю и точную сборку последовательности исследуемой ДНК и выявление всех мутаций

7www.roche-applied-science.com

Быстрая сборка без пробелов

Фрагмент Контиг Скаффолд Последовательность

Coverage

www.454.comwww.454.com

ВыводыВыводы по расшифровке генома супертоксичного летального по расшифровке генома супертоксичного летального штамма E. coli O104 в 2011 гштамма E. coli O104 в 2011 г

-Последовательность полученная вПоследовательность полученная в HPA HPA ( (Великобритания) Великобритания) на на пиросеквенаторепиросеквенаторе RocheRoche принята как референсная принята как референсная

-Точная идентификация и расположение генов устойчивости к Точная идентификация и расположение генов устойчивости к антибиотикам и гена шигеллы (антибиотикам и гена шигеллы (вставкавставка гена фага гена фага Stx2 Stx2 размером 62 кБ в размером 62 кБ в WrbA WrbA ген кишечной палочки)ген кишечной палочки) – – что что было невозможно на других системах -было невозможно на других системах - Ion Torrent и Ion Torrent и IlluminaIllumina

-Показано что плазмиды образуют слитную структуру Показано что плазмиды образуют слитную структуру -Исправлены неправильные сборкиИсправлены неправильные сборки

- После нескольких дней неудачных попыток собрать точный - После нескольких дней неудачных попыток собрать точный геном эксперты использовали геном эксперты использовали расшифровку расшифровку на на пиросеквенаторе пиросеквенаторе Roche, что заняло несколько минутRoche, что заняло несколько минут

Секвенирование генома человека

Индивидуальныегеномы

Геном неандертальца

СтруктурныеВариации

Анализ участков генома связанных с болезнями

21%

6%8%

13%

15%

5%25%

7%

"Evolution & ecology

"Human genetics & genomics

"Metagenomics & microbial diversity

"Microbes, viruses & infectious diseases

"Cancer research

"Plants & agricultural biotechnology

"Model & non-model organisms, systems biology

"Technology & informatics

>1.500 публикаций в ведущих мировых журналах

OthersLeukemiaHLAHIV

Секвенирование для медицины Разработка IVD тестов

• Для диагностики наиболее значимым является таргетное секвенирование, те целевых участков

Ультраглубокое секвенирование для онкологии, типирования HLA, лейкемии

Выявление мутаций, приводящих к Выявление мутаций, приводящих к лейкемии в генахлейкемии в генах TET2 TET2,, CBL CBL,, KRAS KRAS и и RUNX1 RUNX1

• Набор реагентов для гена RUNX1

• Набор реагентов для генов

TET2, CBL, KRAS

• Для секвенаторах моделей GS Junior and GS FLX

• Выявление мутаций частотой 1% и менее с 500 -кратным покрытием

Типирование HLA высокого разрешения на пиросеквенаторах

Roche

Коммерческие наборы Rocheдля выявления совместимости

донора и пациента методом высокоточного секвенирования

Тест системы для секвенирования

Анализ солидных опухолей:BRAF, C-KIT, EGFR, EML-ALK, FGFR1, Her2, HRAS, PIK3CA, PTEN, NRAS

Гематология / ОнкологияTET2, RUNX1, KRAS, CBL, NRAS, MPL, JAK2;

Готовятся к выпуску: ATM, BCR-ABL1, CEBPA, EGFR, EZH2, FLT3, MLL, NPM1, P53, WT1

Генетика человека:• Рак груди и яичника: BRCA 1/2

• Муковисцидоз

Преимущества пиросеквенаторов Roche для медицины

• Высокая производительность - до 1 млн. прочтений за один запуск

• Длинные прочтения - до 1000 нуклеотидов

• Определение редких соматических мутаций (до 1%)

• Раздельное секвенирование аллелей - гаплотипирование

« Секвенирование генома остается лучшим средством для предсказания „семейных“ заболеваний, таких как рак. Детальное изучение генома пациента помогает понять механизм протекающего заболевания и подобрать индивидуальную терапию»

Берт Фогельштайн (Bert Vogelstein), Профессор онкологии Центра по изучению рака Johns Hopkins Kimmel

«Science Translational Medicine, 2012»

Норвежские специалисты намерены секвенировать геном каждого онкологического больного, чтобы назначить ему персонализированную противораковую терапию.

Ола Майклбост (Ola Myklebost) University Hospital, Норвегия, май 2012

Rockville, Maryland

Philadelphia, Pennsylvania

Columbia, South Carolina

Las Cruces, New Mexico

Lincoln, Nebraska

Los Angeles, California

Tacoma, Washington

Perth, Australia

Winnipeg, Canada

Shanghai, China

Paris, France

Liege, Belgium

Seoul, Korea

Tokyo, Japan

Dunedin, New Zealand

Cantanhede, Portugal

London, England

Rosario, Argentina

Durban, South Africa

Taipei, Taiwan

Okayama, Japan

Prague, Czech Republic

Helsinki, Finland

Stanford, California

New Haven, Connecticut

Gainesville, Florida

Berlin, Germany

Melbourne, Australia

Sydney, Australia Brasilia, Brazil

Sao Paulo, Brazil

Belem, Brazil

Montreal, Canada

Saskatoon, Canada

Cairo, Egypt

Heraklion, GreeceDelhi, India

Hyderabad, India

Rome, Italy

Caesarea, Israel

Mexico City, Mexico

Oslo, Norway

Moscow, Russia

Chincha Alta, Peru

Jeddah, Saudi Arabia Pathum Thani,

Thailand

Ankara, Turkey

SingaporeNairobi, Kenya

430430 пиросеквенаторов пиросеквенаторов GS FLX+ GS FLX+ по всему мирупо всему миру

Beltsville, Maryland

New York, New York

Atlanta, Georgia

Houston, Texas

Denver, Colorado

La Jolla, California

Corvallis, Oregon

Queensland, Australia

Perth, Australia

Ontario, Canada

Wenzhou, China

Copenhagen, Denmark

Oulu, Finland

Graz, AustriaMarcy L’etoile,

France

Munich, Germany

Seoul, Korea

Tokyo, Japan

Auckland, New Zealand

Barcelona, Spain

London, England

Sao Paulo, Brazil

Cape Town, South Africa

Taipei, Taiwan

Quezon City, Philippines

Riyadh, Saudi Arabia

Osaka, Japan

Warsaw, Poland

Tallinn, Estonia

Mountain View, Cali

Branford, Connecticut

Nashville, Tennessee

Geneva, Switzerland

Hong Kong, China

БолееБолее 200 пиросеквенаторов200 пиросеквенаторов GS Junior GS Junior

по всему мирупо всему миру

Спасибо за внимание !