冷冻手术

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TUhjnbcbe - 2023/8/2 19:48:00
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01Bionano遗传病罕见病检测-一站式替代传统细胞遗传学检查

遗传病指由于遗传物质改变所导致的疾病,主要包括染色体疾病和基因病,染色体疾病主要是因为染色体异常所导致,如三体综合征;基因病又有单基因病和多基因病之分,估计每个新生儿中约有3~10个患有各种程度不同的遗传病。

罕见病,又称“孤儿病”,是发病率很低的疾病,通常病情严重,甚至危及生命。基因及基因组缺陷是导致罕见病的主要原因。罕见病病因复杂,临床医生认知度有限等,常常无法及时得到明确的诊断。

传统的细胞遗传学检测和测序技术中,核型分辨率低,可检测5-10Mb大小的结构变异,不能提供更详细的变异信息。

FISH仅可检测已知的变异位点,无法检测未知变异。

CNVmicroarray(CMA)仅可检测拷贝数变异、非整倍性等数量变异;

NGS全基因组测序可检测到一部分10kb以内的变异,几乎无法检测Mb级别的结构变异;

使用BionanoSP试剂盒提取样本可得到Mb级别的DNA分子。经过DLS方法标记上机后,进行图像捕捉、图像识别转成分子数据。moleculeN50可达到kb-Mb,收集80X-X有效数据,经过denovoassembly后可识别的SV和CNV如下:

倒位常常被NGS漏检,而在bionanodenovoassembly组装的map与内置参考基因组对比,labelpattern发生倒置,可以找到倒位两侧的断裂点,因此Bionano可以99%的灵敏度检测到30kb以上的倒位。对于Mb级别的微缺失,微重复,Bionano检测灵敏度超过97%。

样本类型:

全血样本,EDTA抗凝,新鲜或-80℃冷冻均可;

培养后的细胞系样本,1.5X个细胞,新鲜培养液、冷冻细胞沉淀均可;

特定疾病的冷冻组织样本;

02不孕不育、不明原因反复流产原因查明及辅助生殖

对于不孕不育、不明原因反复流产的夫妇,可通过bionano检测找到候选bigsizeSV或CNV,结合其他检测结果进行流产原因、不孕不育原因查明和追溯,IVF辅助生殖中筛选健康胚胎进行移植,有效避免因遗传疾病终止妊娠的风险,饱受生殖问题困扰的夫妇从Bionano检测中受益。

样本类型:夫妇全血样本、流产物(皮肤、肌肉组织除外),如有;

03产前诊断-Bionano全基因组精准检测

对于具有既往出生缺陷病史或家族分子遗传病史的家庭,为避免出生缺陷,能够做到知情选择,可使用Bionano光学图谱技术进行产前诊断,如染色体异常、FSHD等遗传学疾病进行精准筛查,Bionano可检测到非整倍性如三体、SV、CNV等染色体异常。Bionano检测是全基因组范围的检测,不仅可检测目标染色体等已知缺陷,还可以检测novelSV/CNV变异,扩大检测范围。

样本类型:经过培养的羊水细胞、胎儿绒毛组织;

数据收集及分析方案:如上三种临床应用和研究目的,都可使用BionanoSaphyr平台收集至少80X有效数据。使用Bionano自主研发的BionanoSolve软件中denovoassembly算法,将超长DNA分子进行组装,组装后的mapN50一般可达到60-80Mb,可通过map与reference比较callSV,并进行注释。对于单个样本,BionanoSolve内置个来自不同地区的健康人数据库作为controldatabase,可过滤掉中性突变或多态SV等,更有针对性筛选疾病相关的SV/CNV;对于家系样本,BionanoSolve可以进行dual/trio分析,区分先证者SV来自父亲遗传、母亲遗传或denovo突变。

04血液肿瘤-Bionano高分辨率高精准检测

现行的血液肿瘤诊断分型方案中,需要一系列的包含核型、FISH、CNV芯片在内的细胞遗传学检测,存在耗时长,分辨率低,FISH高度依赖操作人员的技术水平等弊端。

Bionano光学图谱技术可在一周时间内完成10-15个样本的高分辨率分析,且可检测novelSV。

样本类型:

EDTA抗凝的全血样本,新鲜或-80度冷冻保存;

骨髓穿刺液样本,EDTA抗凝或肝素抗凝冷冻保存;

WBC培养样本,新鲜培养液或冷冻细胞沉淀;

05肿瘤样本-Bionano高深度、低频SV、单分子检测

肿瘤细胞基因组高度不稳定,存在复杂的染色体重排,包括基因丢失、扩增、易位及拷贝数变化;短读长的NGS测序可检测到SNP及InDel,会遗漏掉对于肿瘤发生、转移至关重要的更大的结构变异;长读长测序由于成本限制,常常数据收集深度仅为10-40X,无法检测低频SV;

BionanoSaphyr平台单个样本可收集最高5T数据,有效数据深度可达0X以上,Bionano特有的单分子水平SV检测算法,可以90%以上灵敏度检测低至1%的SV。

肿瘤样本异质性是恶性肿瘤的特征之一,可使肿瘤的生长速度、侵袭与转移、药物敏感性、预后等各方面产生差异。肿瘤异质性不仅表现在肿瘤内和肿瘤间、原发和继发肿瘤、肿瘤细胞和循环肿瘤细胞存在异质性,也表现在同一肿瘤组织的不同肿瘤细胞间存在异质性。对于肿瘤异质性有充分的研究,临床上可设计更精准的药物组合进行治疗。

Bionano光学图谱技术,一次上机,可以得到超高深度数据,深入挖掘低频SV,轻松研究肿瘤异质性。

同时,Bionano可用于检测环状DNA(ecDNA)和染色体碎裂等检测。

样本类型:肿瘤样本或成对样本,手术或活检样本均可;原位癌及转移癌样本,手术或活检样本均可;PDX小鼠;细胞系样本,新鲜培养液或冷冻细胞沉淀;

数据收集及分析方案:针对血液肿瘤和实体瘤样本,Bionano推荐收集1.5Tb原始数据。有效数据深度可达X以上,可检测低至5%allelefrequencySV,灵敏度高达90%以上。使用Bionano自主研发的BionanoSolve软件中RareVariantAnalysis算法,进行单分子水平SVcalling及拷贝数变异分析;随着数据深度增加,可检测低频至1%SV.目前推荐深度不超过0X有效数据。单个样本可与BionanoSolve内置的个健康人数据库进行比较,可根据实验需求设置少量癌旁组织作为对照。对于原位癌和转移癌等成对样本可通过dual分析寻找与癌症发生、癌症转移相关驱动突变。注:平衡的罗伯逊易位或发生在着丝粒附近的易位、融合不在检测范围内。

06特定地区、人种基因组组装

除了通用的GRCh37/GRCh38参考基因组外,不同国家和地区已进行或在计划当地或特定地区、特定人种的特异性、更精细的参考基因组。Bionano光学图谱技术可用于基因组组装,mapN50可达60-80Mb以上,与测序数据进行hybridscaffold后可达到更高contiguity。

样本类型:全血样本,新鲜或-80度冷冻保存;

数据收集及分析方案:

通常该应用会伴随如上一种或几种研究目的,数据收集以满足全部研究目标的数据深度为准,分析方案可综合制定。

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