高性能ロングリードアッセイにより、既存のイルミナプラットフォームでN50が6～7 kbの連続データを実現

Illumina next-generation sequencing (NGS) has been the most widely adopted technology for human whole-genome sequencing (WGS), delivering an accurate, scalable, cost-effective solution, featured in over 300,000 scientific publications.¹ However, a small portion of the genome remains challenging to map due to highly repetitive or highly homologous regions.

Illumina Complete Long-Read technology, previously announced as 'Infinity', will address these edge cases and accelerate access to the remaining ~5% of genic regions that are challenging to map. Illumina long-read technology uses a proprietary library prep leveraging trusted Illumina SBS chemistry, the accuracy and speed of DRAGEN analysis, and the scalability of Illumina Connected Analytics to achieve high-performance long-read data.

At the Illumina Genomics Forum in September 2022, Chief Science Officer Alex Aravanis presented preliminary Illumina Complete Long-Read performance data against the benchmarking data sets from the PrecisionFDA Truth Challenge v2.² Illumina Complete Long Reads with DRAGEN analysis generated an F1 score—a compound statistic of precision and recall—of 99.87%, higher than any other method, including on-market long-read technologies (Figure 1).

イルミナの完全ロングリードアッセイは、現在の市販のロングリードソリューションと比較して、性能、アクセシビリティ、および拡張性が向上しています。このアッセイでは、標準のNGSワークフローを使用して、ヒトWGSのリード長30 kbを含むN50>が6～7 kbの連続したロングリードデータを生成します（図2、図3）。効率的な1日ライブラリー調製により、ハイスループット研究のためのスケーリングが容易になります。このプロトコールは多くのサンプルタイプとも互換性があり、特殊な抽出、せん断、サイズ選択を必要とせず、わずか50 ngのDNA入力しか必要としません。

イルミナの完全ロングリードアッセイに基づく複数の製品が開発中です。

• ヒトWGS用に設計されたイルミナの完全ロングリード調製、ヒト（2023年第Q1に発売）
• ヒトWGS用エンリッチメントによるイルミナの完全ロングリード調製は、最も困難な遺伝子領域に焦点を当てたターゲットロングリードデータを備えています

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イルミナの完全ロングリードアッセイの実証されたパワー

2022年4月のウェビナーでは、反復領域、高度多型領域（図4）、偽遺伝子とパラログ（図5）、大きな挿入欠失バリアント（インデル）（図6）、構造バリアント（図7）など、従来は困難な領域におけるアライメントとバリアントコーリングを改善するイルミナのロングリードデータの能力を実証しました。

全ゲノムアッセイに加えて、イルミナの完全ロングリードテクノロジーがエンリッチメント法とどのように互換性があるかを示しました（図8）。ターゲットソリューションでは、リードが長くなると追加の洞察が得られることが知られている領域に焦点を当てます。エンリッチメントされた将来の製品は、さらなる柔軟性と拡張性を生み出すことができます。 

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Illumina Complete Long-Read technology is advancing our understanding of the human genome

In his keynote address at AGBT 2022, Dr Euan Ashley of Stanford Medical Center described using Illumina long-read data for calling and phasing a de novo variant with a sample from a patient affected by genetic disease. Dr Ashley highlighted early development assay metrics where samples generated median N50 > 5 kb with some reads exceeding 22 kb (Figure 9). 

2022年イルミナゲノムフォーラムで、n-Lorem Foundationは、イルミナとのコラボレーションについて、イルミナの完全ロングリードアッセイを使用してn-Lorem患者サンプルをシーケンスするための最新情報を発表しました。結果として得られるフェーズド高品質シーケンスにより、アンチセンスオリゴヌクレオチドの患者固有の設計に不可欠な病原性アリルに関連する患者固有のSNPを同定することができます。これらのデータにより、n-Loremは、遺伝的に定義されたナノ希少疾患（全世界で30人未満）の患者のための個別化アンチセンスオリゴヌクレオチド（ASO）医薬品を発見することができます。  

n-Loremの研究担当シニアディレクターであるTracy Cole博士"は、イルミナのInfinityテクノロジーの正確性と費用対効果は、n-Loremにとって重要ですが、支援が切実に必要とされている患者にとってはさらに重要です、と述べました。希少バリアントや位相データをハプロタイプに正確に呼び出す能力は、ASOの発見プロセスに情報を与え、重要な創薬決定を行うための正しいデータを確実に得るのに役立ちます。"

イルミナは、当社がサポートするアプリケーションの幅を広げ、ゲノムの最も完全で包括的なビューを提供することに引き続き尽力しています。