爱吱声

标题: 1000美元的基因组 [打印本页]
作者: 喜欢喝冰茶    时间: 2014-1-16 05:13
标题: 1000美元的基因组
这事要是真的，那我们的生活真的会改变很多。测量全基因组将很快成为每个新生儿的标准测试的梦想很快就会实现。  X, v' k0 H* X6 b' K6 g( J' n' ]5 y

' |) [0 \: N/ {$ O& W4 Z- ZIllumina Launches Two New Platforms at JP Morgan Conference; Claims $1,000 Genome" B3 M- X/ U4 A5 t+ B- M

( l5 J7 |* M3 T/ J% K) E3 VBy Edward Winnick
7 X' q. Y) O& ^+ H, o* qNEW YORK (GenomeWeb News) - Illumina President and CEO Jay Flatley today introduced two new sequencing platforms, new technological advances in the firm’s optics and flow cells, and reported preliminary fourth quarter figures for the firm., X6 ]; R8 C- e  w$ N5 {5 \6 z

* W8 R2 i- K8 I) vHe also said that the firm's technology can now produce a human genome for under $1,000, claiming to be the first to achieve this long sought-after goal.4 D8 Y3 I" o8 U; ^

' i0 D1 z" s3 K' _5 Z% o5 LThe first platform he introduced is the NextSeq 500 System, which provides high-throughput performance on a desktop instrument. Flatley said that it contains 20 new innovations, including a new flow cell design and surface chemistry, and can sequence a whole human genome and up to 16 exomes in a single day. It also is flexible enough to switch to lower throughput sequencing when needed.; ~; i% M1 H9 C1 {  Q. _, [

  y3 C5 s5 g. l2 K$ \/ q, _The NextSeq 500 System is designed to provide HiSeq performance in a MiSeq-size box, Flatley said. Its list price is $250,000, he noted, and the firm has already received its first order for the system. It makes use of a new two-channel SBS technology, which Illumina intends to apply to future platform development.2 a/ ]- b5 H' j' G& {: Y+ T

; @1 |2 l7 Q3 w5 z! c: [Flatley also introduced the HiSeq X Ten Sequencing System, a new high-throughput platform that he said can deliver more than five genomes per day versus one for the HiSeq 2500. In addition, Flatley said that the new system has made the $1,000 genome a reality.
6 l9 f$ k5 t" |" h" i/ R7 O. X& u  n, i( t# E
He said Illumina is only selling this platform in orders of 10 HiSeq X systems at a minimum. It costs $10 million to order the 10 systems, and Flatley said customers can only do whole human genome sequencing on the system right now. However, he said during a breakout session that as the company works on automated workflows for the new system other applications could be introduced.3 ~. l7 V5 e( N6 {8 Z# F+ q; X

7 R) l( f: `9 F5 k- @  n& ^The firm has already received three orders for the HiSeq X Ten — from Macrogen, the Garvan Institute, and the Broad Institute, which he said ordered a 14-system configuration. Flatley noted that Illumina started reaching out to potential customers just two weeks ago, and though the company has already booked three orders, he has forecasted a total of around five customer sites for the platform this year. He added that there could be more, but supply issues could limit placements in 2014.
6 a6 q7 s. e5 d' P2 r' J
7 ^1 \" }3 z# E: N5 u3 wThe new system makes use of patterned flow cells that contain billions of nanowells, new clustering chemistry, and new optics. It will begin shipping in March.0 i9 U. ~; ?: b% A, U' F

) y+ n& u8 \, Z1 GFlatley also announced that the firm is dropping the price of its MiSeq system to $99,000 and its MiSeq Dx system to $125,000 immediately.
# w6 H& t- n' v2 o6 l: w1 L2 ^  o% _5 _+ C
Flatley also reported preliminary fourth quarter revenues of $387 million, representing 25 percent year-over-year growth and 9 percent sequential growth. It full-year sales were up 20 percent, and Flatley said he expects 2014 revenues to increase 15 percent to 17 percent over FY 2013.8 X1 T! @# k- G
+ ]! I  x+ K6 r1 U8 u
He said Illumina received 300 MiSeq orders during Q4. The firm saw strong demand for the platform throughout Asia, but particularly in Japan, said Flatley.! X6 s6 ~7 {* S3 k

, w( l' r% a3 t+ CHe also noted that Illumina’s array business produced 10 percent revenue growth in Q4, driven partially by consumer applications.% S% s6 i, [3 t" D
" B/ O# k' ]( G( c
作者: martian    时间: 2014-1-16 09:27
读段长度是多少？平均Phred值是多少？
作者: 东原    时间: 2014-1-16 11:43
这消息应该没啥问题，illumina是个很靠谱的公司，他们的测序仪器也是一步一步发展起来的，不是凭空吹牛' l4 ~6 h- \- N) D# s' y
这里有更详细的数据：  X# G+ _' l8 o
http://res.illumina.com/document ... eet-hiseq-x-ten.pdf! x8 W: ?& }  l8 Z9 [- h' S9 [
150bp 双向测序，30倍coverage，一年可以测18000人
作者: 喜欢喝冰茶    时间: 2014-1-16 12:33
martian 发表于 2014-1-15 19:27
+ Y- I, L# b9 j. \/ e" X读段长度是多少？平均Phred值是多少？
! P: ^0 U, F7 T+ w
good question, next tuesday7 ?9 j& x6 c7 w# e; l

6 |) Q# T3 F3 X0 Y: T& g: nhttp://mkt.illumina.com/Webinar_ ... uencing_012114.html+ ~% @+ Z6 L9 I4 A- ^- u7 Z) P
作者: 喜欢喝冰茶    时间: 2014-1-16 12:34
东原 发表于 2014-1-15 21:43 4 r/ |4 V4 i* @) o4 |9 @: U& I0 z
这消息应该没啥问题，illumina是个很靠谱的公司，他们的测序仪器也是一步一步发展起来的，不是凭空吹牛7 c5 q) V) n: Q1 h* `6 |) I
这 ...
  L4 B5 ?6 b" `" g
我知道Illumina靠谱，现在我都只给别人推荐它得Hiseq，但是1000块钱还是很低了，希望不要像ion torrent一样
作者: adol    时间: 2014-1-16 15:14
虽然提到了nanowell和new chemistry, new camera。不过感觉基本思路还是没有变的，不知为什么能降到1000。目前好像试剂的成本比较高，估计不是机器，而是试剂方面有一些突破吧。但是从分析讲，新平台出数据的质量也是关键。如果是两三年前的那种质量，感觉30倍还略有点不够，实际能align的要少很多。
作者: 喜欢喝冰茶    时间: 2014-1-16 15:17
adol 发表于 2014-1-16 01:14 8 o" [& n, ~9 e3 w) j
虽然提到了nanowell和new chemistry, new camera。不过感觉基本思路还是没有变的，不知为什么能降到1000。 ...
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illumina 下星期二有webinar，专门讲这个。
作者: 橡树村    时间: 2014-1-16 18:35
谁给科普下这个与23andme有啥区别不
作者: 所以我才打高球    时间: 2014-1-16 20:25
橡树村 发表于 2014-1-16 18:35 6 c& [! `' e$ y# ]. k# i0 d+ i
谁给科普下这个与23andme有啥区别不

' p  j+ @2 V. t4 g3 p& y# L  @坛里有没有人做过啊，我前段时间想做后来没做。
作者: 东原    时间: 2014-1-17 02:03
橡树村 发表于 2014-1-16 18:35 % O1 V* g. s% ~8 ~& W- L
谁给科普下这个与23andme有啥区别不
& T1 }7 g. d1 P  n! S0 V
23andme测的是SNP，是从整个基因组里挑几十万个点来测# S$ [  V  C! n# ?" r" t
这个是把整个基因组（30亿）测一遍，信息量大个几千上万倍0 v; M) d' N9 B4 ^, B7 Y
作者: 喜欢喝冰茶    时间: 2014-1-17 04:36
橡树村 发表于 2014-1-16 04:35
+ G0 T  \7 u3 z谁给科普下这个与23andme有啥区别不
7 U4 U* T/ @( p2 K4 Q* V
正像东原所说，一个是基因芯片，一个是整个基因组测序，非常大的区别。% [- c: S) ]0 x0 s9 S3 U
6 A+ h& A* M$ U9 K) w! R& A0 Y' h
23andMe的100块钱的测试，是基于一个相对发展比较成熟，应该有15年以上历史的一种技术，叫microarray，普通人说的基因芯片，一般指这种东西。microarray的原理，就是基于已知的知识，设计一些probe，也就是探针，主要是短的DNA／RNA序列，利用DNA／RNA碱基配对的基本现象，例如A－T／U 和C－G相配，实验中有一步叫hybridization，基本的原理就是如此，当然不同类型microarray有具体不同的设计，但基本概念是相似的。SNP，single nucleotide polymorphism，是高等动物的基因组中一种常见的现象，简单的说，对人来讲，绝大多数SNP是一个碱基的变化，也就是substitution，当然也有inserstion和deletion，不是很多。如果我没记错的话，人类的SNP大约有几个million，而人类的基因组长3Billion，大约千分之几的比率。所以即使都是正常人，我们也有很多SNP不一样。不同的人种，差别更大。SNP的意义在于，这种东西可以用于对某些疾病的风险检测。这么多年的GWAS，genome－wide association study已经鉴别出不到两千个和疾病相关的SNPs。还有一些有怀疑，但没确定的SNPs。23andMe的100块的测试平台就是SNP array，大概接近1M的probes，当然包括这些已知的和疾病相关的SNPs。令人遗憾的是，FDA去年12月份命令23&Me不准再给客户提供分析报告，所以现在你花100块只能给你raw data，当然如果你熟悉R／Bioconductor和一些相关的数据库，诸如dbSNP，1000genome的话，你可以自己分析，R codes网上可以找到。; {6 N9 t& o( u# I; q! D1 U
. G1 T* O, t$ Y0 Z; y0 L8 ~3 v
而Illumina所说的则是whole－genome sequencing，也就是全基因组测序。对整个基因组测序有很多意义，但在临床上，特别是对癌症的早期诊断以及预期具有重大的价值。这个思路很简单，但首先我们要说几个事实。第一是癌症里面大约5%－10%的病人是遗传性的，例如前一段儿切咪咪的茱莉姐姐，她那个就是breast cancer的特征基因BRAC1的家族突变遗传，这个对绝大多数breast cancer的患者意义不大。换句话说，90%以上的癌症病人生下来是正常的，也就是他们的DNA也应该是正常的。第二个事实是，癌症病人，特别是中后期病人，不要说DNA了，就是染色体形态学的变化都是非常显著的。那么一个简单的想法就是，既然绝大多数病人生下来DNA是好的，到有病了DNA就极不正常，而DNA的变化不是一天两天就变得了的，这个过程可能很漫长，也许几年，也许几十年。那么，如果我们知道正常DNA和癌症DNA的特征区别，同时又有一种高效、准确、低廉的技术可以快而准的测量人的基因组序列的话，我们就可以非常早的发现癌症，这就是早期诊断的基本思想。举个例子，所有经过bioinformatics系统训练的人，都应该知道AML这个癌症，acute myeloid leukemia， 急性骨髓性白血病。大约在1910年以前，病理学上人们已经知道AML的致病机理。当microarray技术刚投放市场不久，AML vs ALL的基因表达测量已经成为bioinformatics专业的经典案例而写入教科书。2007年，NGS被引入市场，2008年，AML是第一批被测序的cancer genome，但是，直到现在为止，没有任何办法能够早期诊断。至于危害，基于NCI的数据，2013年，美国确诊15000病人不到，死亡10000多点儿。当然死的不都是刚确诊的，但是如果我们假定发病率是相对稳定的话，从时间上看，AML的死亡率是2/3。AML的发病率大约是万分之二三，如果按2/3的死亡率的话，全球一年死多少人？自己可以估算一下。人们已经对AML研究了一百多年，付出了应该有几百万的生命，直到现在为止，我们并不清楚所有可能的致癌因素，也就是说，预防措施非常有限。例如经常接触有机含苯溶剂，会AML高发，另外，经常接触放射也会AML高发，所以在AML病人里面有一类叫t－AML，主要指以前因为别的疾病，进行过化疗从而导致AML的病例。AML的病理原因在于，我们知道骨髓是造血的器官，这个造血的过程英文叫做erythropoiesis，别问我中文名字。基本的概念就是，从造血干细胞经过一种称为prematured blood cells的细胞，最后变成各种各样的血细胞。而AML，事实上，包括CML，chronic myeloid leukemia 也就是慢性骨髓性白血病，都是因为我们不清楚的原因，这个prematured blood cells不往下分化，自己分裂成癌细胞了，于是没有了新的血细胞，那么人就不行了。换句话说，AML的癌细胞根本不在血液里，所以正常的体检抽血什么的，是无法检测的。而且因为血液疾病的复杂性，很多原因都可能导致血液疾病，所以只根据症状能想到AML是很不容易的。对AML的确诊就是骨髓穿刺，可这个东西并不是标准体检项目，谁没事儿去穿刺一下，那个滋味可不好受。但是人们认为，在prematured blood cells从正常细胞变成癌细胞的这个过程中，至少在前期，还有新的血细胞合成，也许功能上没什么变化或者部分损失，但是这些血细胞的DNA上可能已经有了AML的特征突变。那么低成本而又准确的NGS技术，将会为AML的早期诊断提供一种可行的手段。如果你去看看NCI追踪十三年的AML生存数据，你就知道早期诊断对病人的生存率提高有多大的意义了。当然鉴定AML病人的特征突变难度很大，著名的TCGA去年五月曾经在新英格兰医学杂志，要论影响力比Nature，Science和Cell都高，发了一篇有关AML的文章，这已经是TCGA第二轮做AML了，感兴趣的可以看看，就知道这个事情难度有多大。8 H; E2 K% S5 ?- F

. M& V" v! A+ Y" S- t9 v) Q+ ~/ W+ TNGS技术对很多癌症基因组特有的一些现象可以进行系统的研究，诸如癌症基因组常见的Gene－fusion／DNA的Translocation，以前的办法很难能系统性的研究。另外现在非常热的non－coding RNA／linker RNA的研究，没有deep RNA－seq，是不可想像的。$ h+ v3 m% R/ v" e1 m1 a
0 [( l0 H! C5 B" a% G& m. z1 ?
分子诊断，molecular diagnosis，或者精确医学，precise medicine现在非常火，这个东西如果有突破，将会大大的促进personalized medicine。



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