Журнал интеллектуального анализа данных в геномике и протеомике

Абстрактный

На пути к более точной медицине: длинные прочтения одиночных молекул PacBio позволяют интерпретировать профили мутаций, устойчивых к препаратам ВИЧ, на явном уровне квазивидов (гаплотипов)

Да Вэй Хуан, Касл Рэйли, Мин Кан Цзян, Синь Чжэн, Дунь Лян, М. Таусиф Рехман, Хелен Си Хайбаргер, Сяоли Цзяо, Брэд Шерман, Лян Ма, Сяофэн Чен, Томас Скелли, Дженнифер Тройер, Роберт Стивенс, Томодзуми Имамичи, Элис Пау, Ричард А. Лемпицки, Бао Чан, Дуайт Ниссли, Х. Клиффорд Лейн и Робин Л Дьюар

Развитие мутаций устойчивости к препаратам ВИЧ-1 (HDRM) является одной из основных причин клинической неудачи антиретровирусной терапии. Показатели успешности лечения можно улучшить, применяя персонализированные схемы лечения ВИЧ на основе профиля HDRM пациента. Однако чувствительность и специфичность профиля HDRM ограничены методами, используемыми для обнаружения. Технология секвенирования на основе Сэнгера традиционно использовалась для определения профилей HDRM на уровне одного нуклеотидного варианта (SNV), но с чувствительностью всего ≥ 20% в популяции ВИЧ пациента. Технологии секвенирования следующего поколения (NGS) обеспечивают большую чувствительность обнаружения (~ 1%) и больший охват (сотни образцов за запуск). Однако технологии NGS производят считывания, которые слишком короткие, чтобы обеспечить обнаружение физических связей отдельных SNV по всему гаплотипу каждого присутствующего штамма ВИЧ. В этой статье мы демонстрируем, что длинные считывания отдельных молекул, полученные с помощью секвенатора третьего поколения (TGS), PacBio RS II, вместе с соответствующим методом анализа биоинформатики, могут разрешить профиль HDRM на более продвинутом уровне квазивидов. Исследования случаев на образцах ВИЧ пациентов показали, что представление квазивидов, полученное с помощью метода PacBio, обеспечивает большую чувствительность обнаружения и является более полным для понимания ситуаций HDRM, что является дополнением к технологиям Сэнгера и NGS. В заключение следует отметить, что метод PacBio, обеспечивающий многообещающий новый уровень квазивидов профилирования HDRM, может внести важные изменения в область исследований устойчивости ВИЧ к препаратам.