Complete Genomics представляет прибор для секвенирования на основе CoolMPS

Complete Genomics — дочерняя компания китайской MGI, которая находится в Калифорнии и занимается разработкой и коммерциализацией решений для секвенирования. На ежегодной конференции Advances in Genome Biology and Technology (AGBT) она представила свои новые продукты, среди которых особое место занимает секвенатор DNBSEQ-G800.

В 2020 году, также на собрании AGBT, компания MGI анонсировала «супервысокопроизводительную» платформу DNBSEQ-Tx. Платформа должна была работать только с реагентами для массового параллельного секвенирования CoolMPS.

Накануне AGBT 2022 MGI Americas, дочерняя компания MGI Tech, заявила, что компания сделает CoolMPS и секвенатор DNBSEQ-G400 коммерчески доступными в США после 29 августа того же года, когда истечет срок действия патента Illumina на «модифицированные нуклеотиды».

CoolMPS —вариант химии для секвенирования, основанный на распознавании нуклеотидов с помощью четырех типов антител. Нуклеотиды, блокирующие синтез ДНК на каждом шаге, имеют 3’-O-азидометильные группы, но не несут меток, которые надо отщеплять. Флуоресцентно меченное антитело распознает нуклеотид с блокирующей группой, после регистрации сигнала эта группа удаляется, и совершается следующий шаг. Преимущество данного подхода в том, что открепление обычной флуоресцентной метки от нуклеотида оставляет «шрам»-лиганд, а накопление «шрамов» вызывает гашение флуоресценции и снижает качество чтения — у CoolMPS этой проблемы нет. Технология ДНК-наноклубков (DNA Nanoball, DNB) вместо кластеров, используемых в других методах высокопроизводительного секвенирования, позволяет при подготовке библиотек избежать ошибок, связанных с ПЦР-амплификацией. «Наноклубок» — это длинная нить ДНК, содержащая сотни копий фрагмента. (Смотреть видео о секвенировании на основе DNB и CoolMPS.)

Высокопроизводительный секвенатор компании DNBSEQ-T7 имеет четыре независимо управляемые проточные ячейки, каждая из которых вмещает 14–16 геномов, и способен секвенировать до 64 полных геномов за 24 часа. Стоимость одной гигабазы — 1,5 доллара, стоимость полного генома — около 150 долларов, сообщается на сайте Complete Genomics.

Новый инструмент для секвенирования — DNBSEQ-G800 — «близнец» секвенатора DNBseq-G400 со средней пропускной способностью, но он использует химию CoolMPS, что улучшает качество данных. Это первый прибор компании, оптимизированный только под CoolMPS; секвенаторы DNBSEQ-T7, DNBSEQ-G400,DNBSEQ-G99 используют химию StandardMPS, которая включает «традиционные» нуклеотиды с флуоресцентной меткой.

В Complete Genomics заявили, что цена новой платформы будет «той же или выше», чем у G400 ($250 000), а стоимость секвенирования составляет 4–5 долларов за гигабазу. Как и G400, G800 имеет две независимые проточные кюветы, каждая из которых может генерировать 1,8 миллиарда прочтений.

«Антитела хороши тем, что они представляют собой частицы, поэтому теперь мы можем прикрепить [несколько молекул] красителя на одно антитело, чтобы усилить сигналы, — сказал в интервью GenomeWeb соучредитель и директор по науке Complete Genomics Раде Дрманак. — Увеличенный сигнал означает более точное секвенирование и более длинные прочтения».

G800 на CoolMPS поддерживает два набора — для парноконцевого секвенирования (PE 150) и для одноконцевого секвенирования (SE 600; 150 и 600 — число нуклеотидов). По словам Дрманака, прибор может завершить прогон PE150 за 48 часов. Согласно информации на сайте компании, качество PE 150 — Q40 > 98%, качество SE 600 — Q40 >90%. Среднее качество одноконцевых прочтений до 200 нуклеотидов — Q50 (1 ошибка на 100 килобаз необработанных прочтений). Такое качество подходит для высокоточного секвенирования внеклеточной ДНК для ранней диагностики рака и выявления минимальной остаточной болезни (признаков присутствия опухолевых клеток в организме после полной ремиссии).

По словам Дрманака, CoolMPS «не получил широкого распространения» на секвенаторах G400, поскольку в январе 2023 года компания также выпустила комплекты StandardMPS для этого инструмента в США, а они обеспечивали меньшее время запуска. Однако G800 — «совершенно новая система по сравнению с G400», сказал он, хотя приборы внешне похожи и используют одни и те же проточные кюветы. Если G800 завершает прогон PE150 за 48 часов, то G400 с использованием CoolMPS — примерно за 80 часов, при этом 85% ридов имеют качество Q30.

Дрманак сказал, что в отличие от некоторых других платформ MGI, которые сначала были запущены за пределами США, G800 клиенты в США получат первыми, хотя не уточнил, когда это произойдет.

Complete Genomics также объявила об обновлении существующей химии StandardMPS. Благодаря «лучшим» реагентам, новой полимеразе и улучшенному программному обеспечению StandardMPS 2.0 обещает качество Q40 более чем для 90% прочтений.

День ДНК-2023. Двойной спирали 70 лет