大きく挑戦し、オームの世界へ

ボストンで開催されたAmerican Society of Human Genetics Annual Meetingから戻ったばかりです。そこで同僚と私は、マルチオミクスの次の時代に何が可能かという限界を再定義するための準備を整えました。

イルミナでは、研究者がより深い洞察とより大規模な洞察のいずれかを選択する必要がなくなる新しいパラダイムを確立しています。そして、弊社に早期アクセスするお客様は、意味のある 結果でこれを実証しています。それらのお客様は、研究エコシステムを支配する実用的な洞察の新たな側面を最初に垣間見る ために、過去の限界を超越しています。

マルチオミクスは非常に複雑です。コーディングとノンコーディングの両方のDNAの世界を超えて、RNA、タンパク質、メチル化DNA、代謝の分子産物の異なる機能を解明します。スケール、解像度、コンテキストにはさまざまなモードがあります。しかし、生物学的理解を深めるには、可能な限り最高のマルチオミクス、マルチモーダルツールを前進させる必要があります。

イルミナはパートナーとともに、これまで想像もできなかった生物層の覆いを突き破るシーケンス技術の開発に取り組んでいます。昨年発表したイノベーションのロードマップを実行しています。これらのイノベーションは、いつか叶えたい夢の一部ではありません。それらはすべてNovaSeq Xシリーズで活用されています。

先週、ASHGでは、真のエンドツーエンドのゲノムおよびエピゲノムワークフローであるイルミナの5塩基ソリューションを発表しました。来年の初めに、コンステレーションマップリードテクノロジーを立ち上げます。これらのソリューションが使えることに興奮している理由をご説明します。

Constellationのマップリードテクノロジー：長期的な洞察、ライブラリー調製への別れ

ライブラリー調製は、ゲノムシーケンスにおいて常に最も時間と労力を要する部分の1つです。しかし、これまでは簡単な方法はありませんでした。

イルミナのコンステレーションマップリードテクノロジー は、すべての定量化、洗浄、断片化、変性、タグ付けの必要性を排除します。長い断片化されていないDNAサンプルを抽出し、フローセルに直接ロードするだけです。数時間ではなく数分でシーケンスの準備が整います。すでにNovaSeq X Seriesプラットフォームで作業をしている場合、ソフトウェアの更新と新しい試薬数種類が必要です。過去には、小さなバリアントを大規模に見るか、複雑で時間のかかるロングリードテクノロジーで複雑な領域を追跡するかを選択する必要がありました。コンステレーションは、包括的で費用対効果の高いワークフローでこれらを集約します。

メリーランド州に拠点を置くゲノム研究と診断企業であるGeneDxは、NovaSeq X システム群を試験的に使用して、既知の遺伝性疾患を持つ人々から160のDNAサンプルを研究し、その結果を同等の方法で実行されたサンプルと比較しました。ASHGで強調された彼らの初期データは、コンステレーションテクノロジーがリピート伸長、複雑な構造バリアント、その他の困難なゲノム領域を正確に同定することができ、他の確立された手法の能力を満たすか上回る可能性を実証しました。

GeneDxのラボイノベーションチームのディレクターであるJoe Devaney氏は、コンステレーションで達成できる詳細度は、世界で最も複雑で診断が難しい疾患に対する有望な洞察をもたらすと報告しています。スピード、シンプルさ、科学的厳密さを組み合わせることで、このテクノロジーは希少疾患の理解を変革し、患者の診断と治療方法を改善する可能性があります。」

イルミナの5塩基テクノロジー：がんと希少疾患のより完全な視野を実現可能に

異なる遺伝子は、環境または発生要因に応じて発現または阻害される可能性があります。これは、メチル基がシトシンに付加され、メチル化シトシンに変換されるときに起こることであり、基本的に「第5塩基」です。このエピジェネティックな情報を読むことで、特定の時点からのデータに追加の次元を与えることができます。

DNAメチル化をプロファイリングする従来の手法では、メチル化されていないシトシンをチミンに変換し、その過程で大量の他の情報を効果的に取引しています。

イルミナ独自の5塩基化学は、メチル化シトシンをチミンに変換することで、エピゲノムの複雑性を完全に維持します。カスタムイルミナのDRAGENアルゴリズム は、これらの変換された塩基と標準チミンの違いを、それらの相補配列をチェックすることで、依然として把握することができます：すなわち、チミンはアデニンとペアになり、変換された塩基はグアニンとペアになることが予想されます。

遺伝情報とエピジェネティック情報の力を組み合わせることで、1回のシーケンスランで最大の生物学的洞察が得られます。London Health Sciences Centre Research InstituteのResearch Chair Bekim Sadikovic氏は、このイノベーションをマルチオミクス研究の質問に応用している50人以上の初期分析者の一人です。彼は次のように述べています：「これにより、遺伝学だけにとどまらず、希少疾患のより完全な視野に向けて、洞察の層を追加できるようになります」。そして、会議でこのように付け加えています。「このテクノロジーに本当に期待しています。シーケンスでメチル化をキャプチャーできる技術があれば、未知のゲノムを解明することができます。」

これらすべてのオームの可能性をまとめると、非常に明確です。5塩基やコンステレーションなどのアップグレードされたWGSテクノロジーに加えて、マルチオミクスによって可能になったデータセットは、診断と医薬品発見のための新しい高基準を打ち立てました。

イルミナでは、生物学をその全体像で明らかにするという目標に全力を尽くしています。私たちは、生命の基本的な機構に謎が残らない未来を見据えています。弊社は、パートナーやお客様が疾患の複雑性を解読し、新しいバイオマーカーを発見できるよう、信頼できるツールの開発に日々尽力しています。そして、彼らが次に何を発見するかをとても楽しみにしています。