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2015年基因测序新进展

2015-02-28


   


2月28日, 2015年的AGBT会议(基因组技术和生物进展)结束了,作为测序技术领域最高规格的会议,本次会议再次展示了各大测序公司的新产品以及行业的新动向。以下是来自科学网上的一篇会议收获的博文。


测序技术行业大势

         1. 第三代测序仪异军突起
        第三代测序仪为单分子测序,目前主要的产品包括Pacific bioscience和Oxford Nanopore。PacBio前几年一直困扰于测序错误率高和成本高,而这几年的发展,PacBio取得了长足的进步。PacBio首要的应用领域为利用长度长来重测基因组。在过去5年内,基于Illumina平台的短测序策略,发表了无数的nature/science的文章,把大部分的重要物种的基因组都测了一遍。但是基于Illumina测序平台测出的只是基因组草图,往往留下几百个contigs。这次会议上有10几个报告和海报,报导了PacBio和Illumina联合测序的方法来组装精细的基因组的文章,尤其是一篇Nature文章上的对人参考基因组的重组装,取得了业界的公认。PacBio做为第三代测序仪,有一个独特的优势,可以做直接甲基化测序,这在细菌基因组的甲基化研究上已经开始得到承认。Nanopore在多个大学进行了试用,效果不错,在基因组组装和细菌基因组测序领域有不错的表现。PacBio和Nanore加在一起,占据了整个会议的20%左右的报告和海报,三代测序仪的势头正在起来。 


       2. 测序开始进入临床
       经过多年的肿瘤基因组的测序,终于在今年看到了临床开始中等规模的应用了。华盛顿大学开始对肿瘤病人进行例行的测序,寻找driver突变,选择治疗方案。目前华盛顿大学已经对4000病人进行了常规的测序。斯坦福大学开始对罕见病的新生儿进行全基因组测序,寻找突变位点解释病因,虽然对患者的治疗不会有太多的帮助,但确实可以帮患者省钱,患者不用转转于各大医学中心寻求答案了。


       3. 样品制备成为进入临床的障碍
       MIT的Paul Blainey的报告指出:测序的成本在过去的5年内下降到了1/1000,但是illumina的样品制备和建库的成本在过去5年几乎没有下降,一直保持在300美元的水平。同时,样品制备和建库的时间并没有本质的下降,Illumina的实际建库时间为2天。我注意到至少有五个单位在开发协助建库的仪器,以降低成本和减少人工操作时间。昂贵和长时间的建库严重影响了基因组测序在中小型医院的应用,使得基因组测序目前仍然局限于华盛顿大学医学院,斯坦福大学医学院,贝勒医学院,MDAnderson癌症中心等较少数著名的医院。 


       4. 精准医学
      NIH在会上详细解释了美国提出精准医学的过程。精准医学是指根据病人的基因组,环境和生活习惯来选择最佳的个体治疗方案。精准医学是个体化医学的发展和延伸。奥巴马在2015年国情咨文中将将精准医学作为美国优先支持的几个项目之一,并将投入2亿美元资金。精准医学近期的目标是癌症,长期的目标是拓展到心血管疾病,老年性疾病等领域。


新产品发布

       1. 10X genomics
      这家初创公司开发除了一款仪器,能够实现100kb的测序读长,有效的解决了短序列测序的haplotype phase的问题,目前已经有数个大学在使用,效果很好。 


       2. Fluidigm的Polaris
      单细胞测序很火,Fluidigm发布了Polaris仪器,这个仪器集中了细胞分选,处理,单细胞基因组提取和扩增的功能模块。最大的亮点是,通过微流控分选出来的细胞,可以在Polaris中进行各种条件的培养,比如使用药物。 


       3.  Illumina 的NeoPrep
      这个4万9千美元的仪器可以一次性对12个样品进行自动化建库。目前的建库仅限于普通的全基因组建库。这个仪器一次运行必须使用12个样品,少了的话就浪费了。建库的成本并未有下降,反而有所上升。我在想,谁会买这个仪器啊,中国的劳动力便宜,像华大这样的人海战术来建库就解决问题了。


小技巧
      AGBT最为基因测序技术领域最高规格的会议之一,非常难以成功注册。每年有大量的人被放到waiting list上而得不到参加会议的机会。我翻遍参会人员目录,貌似只发现了两个来自中国大陆单位的人。这个会议非常前沿,因此我非常推荐大家尽量报名参加,对中国的测序领域必然有帮助。要成功注册,首先,要提前注册,大约在11月份的时候开始。其次,一定要提交一个好的摘要,组委会会挑选50%的摘要准许参会。


      来源:科学网贺建奎博客