Service de séquençage de panneaux génétiques

Qu'est-ce que le séquençage WES, WGS et par panel ?

Séquençage du génome entier (SGE) et Séquençage de l'exome entier (WES) sont des termes abrégés pour le séquençage de l'ensemble du génome et de l'ensemble de l'exome, respectivement. Dans le contexte de Séquençage de nouvelle génération (NGS)Le terme "Panel" représente un "paquet de gènes" ou un ensemble de gènes ciblés.

Caractéristiques du séquençage WGS, WES et par panel

WGS, WES et Panel présentent chacun des caractéristiques distinctes dans le domaine de la génomique.

Pour illustrer, la séquence complète du génome comprend environ 3 gigabases (Gb). Si les données de séquençage s'élèvent à 10 Gb, cela peut couvrir l'ensemble du génome environ 3 fois, ce qui est appelé une profondeur de séquençage de 3X. En revanche, les exons codants, qui ne constituent que 1 % du génome ou environ 30 mégabases (Mb) en taille, peuvent atteindre des profondeurs de séquençage de plus de 100X avec 10 Gb de données de séquençage. Cela est encore plus marqué pour les panneaux ciblant des gènes spécifiques, où 1 Gb de données peut atteindre des profondeurs d'environ 1000X. Un volume de données réduit est corrélé à des coûts inférieurs, mais un avantage significatif des panneaux réside dans leur haute profondeur de séquençage.

Quels sont les avantages d'une profondeur de séquençage élevée ??

Considérez un locus de type sauvage avec un génotype GG. Si une mutation hétérozygote se produit, le génotype devient GT. Les données de séquençage afficheront simultanément des séquences contenant à la fois G et T, dans un rapport d'environ 1:1. Dans les tests génétiques, les données de séquençage sont utilisées pour inférer le véritable génotype. Pour conclure avec confiance à une mutation hétérozygote à un locus donné et prévenir les interférences dues aux erreurs de séquençage, une certaine quantité de séquences variantes est requise, nécessitant une profondeur de séquençage minimale, telle que 20X.

En raison de biais systémiques dans les processus de séquençage et d'analyse, la distribution des séquences avec G et T peut ne pas être un rapport parfait de 1:1. De plus, la profondeur de séquençage à différents loci peut varier, influencée par des facteurs tels que le contenu en GC du génome et la spécificité des sondes lors de la capture. Une profondeur de séquençage plus élevée atténue ces problèmes, réduisant la probabilité de manquer des informations sur les variants dans les régions problématiques.

De plus, une profondeur de séquençage substantielle s'avère bénéfique pour identifier les variations mosaïques. Dans les cas où les variations se manifestent pendant la phase de fécondation, indépendamment du nombre de cellules soumises au séquençage, les séquences variantes constitueront chacune environ la moitié. En revanche, les variations survenant à des stades de développement intermédiaires peuvent présenter des motifs mosaïques. La capacité à discerner de plus faibles proportions de mosaïcisme nécessite une profondeur de séquençage accrue, ce qui rend les panels génétiques particulièrement aptes à cette tâche.

Résumé des caractéristiques des trois technologies de séquençage

Les panneaux génétiques mettent en avant la capacité d'atteindre une profondeur de séquençage élevée, conférant une position avantageuse dans l'analyse génétique. De plus, ils offrent une flexibilité de personnalisation substantielle, facilitant l'inclusion de régions pathogènes au sein de domaines non codants.

WES, stratégiquement situé entre WGS et le séquençage de panneaux, établit un équilibre harmonieux en offrant une portée de séquençage élargie à un coût généralement acceptable. Cette technologie permet aux chercheurs d'atteindre une couverture de séquençage complète tout en maintenant une profondeur de séquençage remarquable.

Le séquençage du génome entier (WGS) se distingue par son ampleur de séquençage sans égal, couvrant l'ensemble du génome. Cependant, pour détecter les variations de paires de bases, un ensemble de données substantiel d'environ 100 gigabases (Gb) est requis. Les défis actuels liés à la faisabilité et à l'accessibilité financière de l'acquisition de données aussi vastes soulignent les considérations pour son adoption généralisée.

Comment choisir entre le panel, le WES ou le WGS

Le débat en cours dans le domaine des tests génétiques tourne autour du choix entre le Panel, le WES ou le WGS. Chaque méthode présente des avantages distincts, ce qui nécessite un processus de prise de décision réfléchi.

Dans les cas où les objectifs de test sont clairement définis, la préférence initiale devrait être donnée à la séquence de panneaux afin d'assurer une sensibilité accrue dans la plage de détection désignée. En revanche, lorsque les objectifs de test sont moins définis, les considérations devraient se tourner vers WES ou WGS pour découvrir un spectre plus large de facteurs pathogènes. Le séquençage du génome entier (WGS) implique le séquençage de chaque paire de bases du génome, tandis que le séquençage par exome entier (WES) et le séquençage par panel utilisent des techniques de séquençage ciblé.

En fin de compte, le processus de prise de décision dépend de la clarté des objectifs de test. Opter pour le séquençage par panel garantit une précision dans la détection des cibles connues, tandis que le séquençage de l'exome (WES) ou le séquençage du génome entier (WGS) peuvent être privilégiés lorsque l'objectif est d'explorer un éventail plus large de facteurs pathogènes potentiels, en particulier dans les scénarios où les cibles de test manquent de spécificité.

Nos services de séquençage de panels

CD Genomics propose des services de panneaux NGS préconçus et personnalisés, précis et rentables, qui consistent à capturer des fragments d'ADN provenant de plusieurs régions cibles de gènes pertinents à l'aide de sondes de capture spécifiques. Par la suite, les séquences d'ADN capturées dans les régions cibles sont déterminées à l'aide de NGS technologie, permettant l'identification des gènes cibles et des sites de mutation.

Panneau de séquençage d'ARN

Le séquençage d'ARN ciblé est le choix optimal pour étudier l'expression génique et les réarrangements, même avec des échantillons de mauvaise qualité tels que les FFPE et l'ARNcf. La technologie de sondes ciblant toutes les régions exoniques des gènes d'intérêt offre une couverture élevée, permettant une analyse complète de l'expression génique, y compris l'analyse des sous-types du séquençage total d'ARN.

Panneau de séquençage de l'exome

Les panneaux de séquençage de l'exome, en tant que méthode largement utilisée dans la recherche sur les maladies, peuvent détecter rapidement et efficacement des variations génétiques pathogènes dans les gènes cibles à travers le génome. Cette approche améliore la profondeur de couverture des données, réduisant ainsi efficacement le temps d'analyse des données et les coûts de séquençage.

Panneau de séquençage de méthylation ciblée

CD Genomics a introduit une technologie de sonde basée sur la conversion au bisulfite, permettant l'analyse de la méthylation de divers types d'échantillons, tels que l'ADNg et l'ADNcf. Cette méthode analyse avec précision l'état de méthylation des gènes cibles, fournissant des résultats de méthylation complets pour la recherche. Par la suite, CD Genomics propose également des services d'analyse bioinformatique complets pour les données de méthylation.

Pourquoi choisir nos panneaux de séquençage NGS sur mesure ?

• Précision : Basée sur la technologie de séquençage profond, la précision des résultats dépasse 99 %.
• Capture spécifique : Démontre une excellente spécificité, permettant une capture spécifique des chromosomes dans des organismes polyploïdes.
• Personnalisation flexible : Hautement adaptable, capable de réaliser simultanément la détection de séquences génétiques et la détection de mutations ciblées dans un seul pipeline.
• Haute efficacité de détection : Permet le séquençage parallèle de centaines de milliers à des millions de molécules d'ADN en une seule course, facilitant la détection simultanée de plusieurs maladies, de nombreux gènes et de dizaines de milliers de sites de mutation. Cela garantit des résultats rapides, efficaces et fiables avec un haut débit et un bon rapport coût-efficacité.

Application du séquençage de panneaux de gènes

• Recherche GénétiqueDécouvrez de nouvelles variantes, étudiez les fonctions des gènes et comprenez les processus biologiques et les mécanismes des maladies.
• Études d'association avec des maladiesIdentifier des gènes liés aux troubles génétiques ou aux maladies complexes et explorer les variations génétiques dans différentes populations.
• Recherche sur le cancer: Profiler les mutations liées au cancer, classer les sous-types de cancer et étudier la tumorigenèse.
• PharmacogénomiqueAnalyser les facteurs génétiques influençant les réponses aux médicaments et identifier les marqueurs de toxicité médicamenteuse.
• Validation fonctionnelleValider les fonctions des gènes et étudier les interactions au sein des voies cellulaires.
• Découverte de biomarqueursIdentifier des marqueurs génétiques diagnostiques et pronostiques pour la détection et la progression des maladies.
• Enquête sur les maladies raresTrouvez des gènes associés à des troubles rares et étudiez les modèles d'hérédité génétique.

Flux de travail de séquençage de panneaux génétiques

Le service de séquençage de panneaux génétiques de CD Genomics offre une solution précise et efficace pour la recherche génétique ciblée. Le service comprend la conception de panneaux génétiques sur mesure, le séquençage à haut débit et une analyse détaillée des données pour découvrir des variantes génétiques importantes pertinentes pour vos objectifs de recherche.

Spécifications de service

	Exigences d'échantillon échantillon d'ADNg ≥0,5 μg, Concentration ≥10 ng/μl Tissu≥10-30mg Sang : 0,5-2 ml Les échantillons d'ADN doivent avoir un rapport OD260/280 aussi proche que possible de 1,8 à 2,0. Tout l'ADN doit être traité avec de l'ARNase et ne doit montrer aucune dégradation ni contamination. Remarque : Les montants d'échantillons sont indiqués à titre de référence uniquement. Pour des informations détaillées, veuillez contactez-nous avec vos demandes personnalisées.
Cliquez	Stratégie de séquençage Illumina, Ion Torrent, PacBio et d'autres plateformes séquençage à 100x de profondeur
	Analyse bioinformatique Nous proposons plusieurs analyses bioinformatiques personnalisées : Évaluation des données brutes Filtrage Alignement Détecter les variantes Annotation Analyse des voies et de l'ontologie des gènes Remarque : Les sorties de données et les contenus d'analyse recommandés affichés sont à titre de référence uniquement. Pour des informations détaillées, veuillez contactez-nous avec vos demandes personnalisées.

Pipeline d'analyse

Livrables

• Les données de séquençage originales
• Résultats expérimentaux
• Rapport d'analyse des données
• Détails dans le séquençage du panel génétique pour votre rédaction (personnalisation)

Les résultats partiels sont affichés ci-dessous :

1. Que signifient "petit panel" et "grand panel" lors du choix des options de tests génétiques ?

Dans le contexte de NGS« petit panel » et « grand panel » font référence à des portées différentes en fonction du nombre de gènes analysés.

Petit panneau : Cela inclut généralement un ensemble de gènes allant d'une douzaine à quelques dizaines. Ces panneaux se concentrent généralement sur des gènes clés associés à des thérapies ciblées approuvées ou cliniquement pertinentes pour des types de cancer spécifiques. Ils peuvent également inclure une sélection de gènes suppresseurs de tumeurs qui ont suscité un intérêt de recherche significatif.

Grand Panneau : Ces panneaux englobent des centaines à des milliers de gènes. Ils couvrent non seulement les gènes conducteurs pertinents pour les thérapies ciblées, mais intègrent également un large éventail de gènes associés au cancer, comme le permettent les recherches et les capacités technologiques actuelles. Les résultats des grands panneaux vont au-delà de l'identification des thérapies ciblées pour des cancers spécifiques pour inclure des options médicamenteuses croisées, des marqueurs liés à l'immunothérapie tels que la Charge Mutationale Tumorale (TMB) et l'Instabilité des Microsatellites (MSI), ainsi que des gènes de cancer héréditaires potentiels.

2. En quoi le séquençage de panneaux géniques diffère-t-il de Séquençage du génome entier?

Le séquençage de panneaux génétiques se concentre sur des ensembles de gènes ou des régions génomiques prédéterminées, fournissant des données haute résolution pour ces zones ciblées. En revanche, le séquençage du génome entier implique l'examen de l'ensemble du génome, englobant à la fois les régions codantes et non codantes. Cette approche offre un aperçu complet de toutes les variations génétiques au sein d'un organisme.

3. Comment choisir le bon panel génique pour ma recherche ?

Considérez les gènes ou voies spécifiques d'intérêt, les objectifs de recherche et toute connaissance préalable des facteurs génétiques impliqués. Consultez un spécialiste en génomique ou examinez les panneaux disponibles pour garantir l'alignement avec vos objectifs de recherche.

Identification des biomarqueurs pronostiques de mutations génétiques dans le myélome multiple par séquençage de panel de gènes, d'exomes et analyse de transcriptome dans une population chinoise.

Journal : Informatique en biologie et médecine

Facteur d'impact : 7,7

Publié : septembre 2023

Contexte

Le myélome multiple (MM) est un cancer du sang répandu qui touche principalement les personnes âgées et est moins courant chez les enfants en Chine. Il présente des variations régionales en termes d'incidence et a un taux de survie à cinq ans inférieur à 40 %. Les traitements efficaces font actuellement défaut. NGS s'avère précieux pour comprendre le MM en identifiant des mutations critiques. Cette étude utilise le séquençage de l'exome chez 50 patients chinois atteints de MM pour révéler des changements génétiques significatifs et de nouveaux cibles potentielles pour le traitement.

Matériaux et Méthodes

Résultats

Le séquençage de l'exome de 50 patients atteints de myélome multiple ciblant 400 gènes a révélé divers types de mutations, les variants de nucléotides simples (SNVs) non synonymes étant prédominants. Les mutations les plus courantes étaient des substitutions C > T, et chaque échantillon avait une médiane de 576 mutations. Les dix gènes les plus fréquemment mutés étaient MUC16, MUC4, TTN, AHNAK2, MUC17, OBSCN, OR4C3, MUC2, MKI67 et PRUNE2, tous montrant une fréquence de mutation de 100 %.

Fig. 1. Aperçu du statut des mutations des 50 patients atteints de MM.

L'étude a analysé le paysage mutationnel de 50 patients atteints de myélome multiple en utilisant un panel de 400 gènes. Elle a identifié des mutations dans 337 gènes, avec 48 gènes montrant une fréquence de mutation de 100 % et 31 plus de 90 %. Les gènes clés mutés incluent CACNA1I, ID3 et EGFR. L'enrichissement fonctionnel a révélé que les gènes mutants étaient associés à la modification de l'ADN, aux fonctions de la matrice extracellulaire et à plusieurs voies de signalisation clés, y compris PI3K-Akt et Notch.

L'analyse de l'expression génique à partir du jeu de données GSE6477 a identifié 1247 gènes exprimés de manière différentielle (DEGs), dont 660 régulés à la baisse et 587 régulés à la hausse. Parmi les DEGs notables figurent RNASE2 et RPS19. L'analyse des gènes communs entre les gènes mutants et les DEGs a mis en évidence 33 gènes, dont ID3 et MYC, qui étaient enrichis dans des voies liées à la prolifération cellulaire, à la différenciation myéloïde et à la carcinogenèse virale.

Fig. 4. Identification des gènes exprimés de manière différentielle (DEGs) dans les ensembles de données GSE6477.

Conclusion

Le myélome multiple (MM) en Chine présente un faible taux de survie. Le séquençage de 50 patients a révélé des mutations dans 337 gènes, notamment MUC16, MUC4 et TTN. Des mutations clés dans BCL6 et BIRC3 sont liées à de pires résultats et à des changements immunitaires, offrant de nouvelles cibles de traitement mais nécessitant des recherches supplémentaires.

Référence

1. Xie C, Zhong L, Luo J, et al. Identification des biomarqueurs pronostiques de gènes mutés dans le myélome multiple par séquençage de l'exome de panneaux de gènes et analyse transcriptomique dans la population chinoise. Informatique en biologie et médecine, 2023, 163 : 107224.