JANUARY 26, 2023 | GENERAL

HiFiの違い - 大規模で高品質なデータを、All of Us へ

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Utility of long-read sequencing for All of Us と題された新しいプレプリント。ベイラー医科大学、ブロード研究所、ジャクソン研究所、Discovery Life Sciences、ハーバード大学医学部、ジョンズ・ホプキンス大学、マサチューセッツ総合病院、ワシントン大学、ハドソンアルファバイオテクノロジー研究所、ライス大学の研究グループは、“今こそ集団規模のプロジェクトにロングリードシーケンスを適用するときだ”と提唱しています。著者らは、4つのHapMapサンプルと2つのAll of Us（AoU）コントロールのコホートで、PacBio HiFi、ONT、イルミナシーケンスを比較しています。研究者らは、“複雑な医学的関連遺伝子を正確に配列するためのこれらの技術の能力に、特に遺伝子カバレッジと病原性バリアントの同定という点で大きな違いがある”ことを見出しました。主な発見として、著者らは、“HiFiリードは、小さなバリアントと大きなバリアントの両方について最も正確な結果をもたらした ”と述べ、“ロングリードは、All of Usおよび潜在的に他の多くのプロジェクトで最も完全かつ正確なバリアントコールを確立するために広く価値を持つ ”と結論付けています。 

この研究では、“PacBioは他のテクノロジーよりも低いカバレッジでもバリアントをコールすることができ、クラス最高であると報告しています。対照的に、“イルミナベースのサンプルは、はるかに高いカバレッジ（>30xカバレッジ）を持っていたが、SV検出における大きな固有のバイアスに苦労した。” 著者らは、“生のシーケンスカバレッジやその他の単純な指標の比較は、シーケンス技術の有用性を評価するには十分ではない ”と結論付けています。これは他の研究でも報告されており、私たちも以前のブログ記事でこの重要な考察を強調しています。 

2つのロングリード技術を比較した結果、研究者は、“リード長は、ONTを有利にする支配的な要因として頻繁に示唆されているが、我々の結果は、リード長の利点は、HiFi技術の高いシーケンス精度によって影を潜めていることを示している。”と述べた。 

All of Us におけるロングリード

本研究は、今後の重要な展望と提言で結ばれている。著者らは、これまでの研究でも、“医療分野で重要な遺伝子リストを代表するACMGでは、ロングリードシーケンスは、ショートリードと比較して、これらの遺伝子のシーケンスとバリアントの報告をより正確に行う効率性を示した”ことを強調し、“ロングリードのみを使用する時代に入ったのだろうかという疑問が生じる”と提起している。スループットとコストに関する質問については、著者らは、この研究が“他のプロジェクトと同様に、ロングリード技術がイルミナの技術に遠く遅れをとってはいないことを実証した”とコメントし、“新しい高スループットRevioシステム…1台あたり年間数千ゲノムの能力を持つ”と明確に言及しています。彼らはこう結論付けています： “我々は、ロングリード技術がこれらの方向で急速に進歩しており、All of Usとゲノミクスコミュニティ全体が、自信を持ってこのような大規模な取り組みを開始できるようになったと信じている。” 

“この研究は、シンプルで複雑な医学的関連遺伝子に対するロングリードの強い価値を示し、ロングリードがショートリードより優れていないとしても同等であることを明確に示している”と観察し、著者らは“All of Usや他の集団規模のプロジェクトは、大規模なショートリードコホートの設定において、ロングリードの使用法を調べ、そうして得られた新規対立遺伝子の臨床関連性をどう利用し理解するか、調査すべきである”と提言し、“我々はロングリードのみでシーケンスした集団規模コホートの開発を続けるべきである”と結論づけています。 

私たちは、あらゆる種類の遺伝的変異を最も正確かつ包括的に呼び出すための最高品質のシーケンスデータを提供する大規模な集団ゲノミクス構想へのパラダイムシフトにおいて、科学界と提携できることを非常に嬉しく思います。あなたのプロジェクトがRevioシステムのハイスループットPacBio HiFiシーケンスによってどのような恩恵を受けられるか、私たち全員に長期的な利益をもたらすために、ぜひ私たちと連絡を取り合ってください。