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Qiagen发布基于分子索引技术的“数字NGS”产品

测序中国2016年8月5日 13:32 点击:797

凯杰 QIAGEN
Qiagen公司上周发布了一系列NGS panel和一项定制panel服务,它们都基于一项数字条形码(digital barcoding)专利技术,公司表示这项技术可以确保在任一测序平台上都能对DNA、RNA和miRNA进行无偏好性的准确定量。

 

Qiagen公司第二季度的收入较上年同比增长5%,超出了分析师预期的范围。Qiagen计划下半年发布三个产品,QIAseq是第一个,目前已经在市场出售。此外,公司计划发布PAXgene,该产品可以从血液样本中收集、稳定和纯化游离DNA进行液体活检;以及QIASeq单细胞文库试剂盒,它可以对单细胞中的DNA和RNA进行无需PCR的NGS分析。公司CEO Peer Schatz表示,这些产品的市场机会都超过1亿美元。


分子索引技术的优势


Schatz指出,现有的NGS panel设计方案还很不完美。他说,“当前的工作流程的效率和有效性一直受到早期的一些问题的阻碍,例如扩增过程中PCR重复的形成,以及不均匀的PCR反应引起的扩增偏好性。”

Qiagen最新的“分子索引(molecular indexing)”技术解决了这些问题,该技术可以在最初的靶向富集阶段,在离散的DNA分子上添加条形码标签。这些标签在后期通过与原始靶向DNA分子比对可以被分辨出,特异性标签可以使用最高分辨率来定量。

Qiagen生命科学高级副总裁Brad Crutchfield表示,该技术还采用了单引物延伸步骤,使工作流程具有独特的优势。

Crutchfield说,“简单来说,你可以在工作流程早期捕获分子并标记,然后单引物扩增使你能够在整个基因组中进行操作。这项技术可以测序那些不能测序的部分。其他技术需要双重捕获探针,因此你必须准确知道目标序列,这样就使利用panel测序基因组中的某些部分变得非常困难。”

条形码的使用还极大地提升了信噪比,使高敏感度的分析成为可能。QIAseq panel对突变检测的灵敏度通常为1%,而小型靶向panel的检测灵敏度有潜力达到约0.1%。

Crutchfield说,Qiagen公司自己开发了这项分子索引技术,但他们不是第一个采用这种策略进行靶向NGS的公司。去年,Cellular Research公司基于类似的技术,推出了Pixel基因表达谱平台。此外,CellularResearch公司表示,计划今年基于该技术推出一种大规模并行单细胞RNA测序方法。

另外,上个月纽约大学的研究人员发表了一种方法,称为最大深度测序(maximum-depth sequencing),使用了误差校对的测序方法在细胞群中检测极罕见突变。该方法直接在感兴趣的短序列上添加条形码和接头(adaptor)序列,使它可以被扩增并进行多次并行测序,以产生一致性序列。

Crutchfield表示,Qiagen公司的产品与其他方法的差异在于,条形码试剂的性质,以及最重要的是单引物延伸步骤,这使panle的设计方法更加灵活。


Qiagen已经或计划推出的产品


Qiagen利用该技术推出了四款QIAseq产品:QIAseq靶向DNA panel,检测低频基因变异和具有挑战性的基因组区域,例如高GC区;靶向RNAscan panel,进行RNA文库测序,灵敏并定量地检测已知的和新的基因融合;miRNA NGS试剂盒,解决了多余测序reads的污染问题;靶向RNAseq试剂盒,仅需要10ng的RNA就可以进行1000个靶基因的表达研究。

这些产品不依赖于特定平台,基本上可以在任一商业测序平台上运行,目前大部分验证工作都是在Illumina平台上完成的。Crutchfield说,“我们的microRNA panel不能在Thermo Fisher Scientific公司的Ion Torrent平台上运行,运行时存在一些读长问题,但是其他的panel可以在这个平台上运行。”

除了这些产品外,Qiagen还利用早前验证的6万多个基因靶点数据,提供定制panel设计服务。Qiagen还计划进一步将分子索引技术整合到在GeneReader测序平台上使用的NGSpanel中。GeneReader测序平台已经商业化推出并且不久后有四种相关的panel推出:QIAact Breast Panel和QIAact Lung Panel,这两个panel将在年底发布,QIAact Onco-HemePanel和Gene Expression Signatures Panel,将在2017年发布。

Qiagen新推出的NGS产品在福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)的组织样本和液体活检样本(包括循环肿瘤细胞和游离DNA样本)中均得到了验证。

尽管FFPE样本中的基因组成分稀少或降解,分子索引技术对FFPE样本非常有用。但和许多公司一样,Qiagen认为液体活检市场真正地需要创新的NGS技术,因此Qiagen公司计划今年下半年发布两款液体活检相关的产品。

Qiagen即将发布利用游离DNA的PAXGene血液系统,Schatz说,“我们希望能够复制在PAXGene Blood RNAse和DNAase系统以及组织RNA方案上取得的成功。游离DNA产品对产前检测和癌症研究而言是一个突破。我们利用专业知识进行创新,把血液样本收集过程和游离DNA稳定过程相结合,进而确保实现无偏好性和靶向的DNA纯化。”

公司将进入单细胞NGS分析市场。Schatz说,“目前的挑战是样本和数据有限。我们正在推出新的无需PCR的工作流程,利用独特的乘法方法和高效的文库构建技术进行高度精确的测序。”

公司没有提供这些产品发布的具体时间表。Crutchfield说,“我们将继续开发游离DNA、循环肿瘤细胞等各种液体活检制样技术相关的产品线。我们已经开发了一系列用于全基因组和转录组测序的文库制备产品。现在,我们有从样本制备到数据分析的最全面及差异化的NGS解决方案。”

 

(来源: 测序中国 )


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