차세대 시퀀싱의 힘으로 감염병 연구 혁신

대용량 처리, 속도 및 정확도로 감염병에 대한 발견 가속화

감염병 연구에 대한 NGS 활용

감염병은 전 세계적으로 발병과 사망을 유발하는 주요 원인입니다.¹ 차세대 시퀀싱(NGS)과 같은 고처리량 무배양 방법은 과학자들이 감염병 연구를 수행하고 바이러스, 세균, 진균, 기생충으로 인한 전염병과 팬데믹을 모니터링하는 방식을 선도하고 있습니다.² 이전 기술과 비교할 때, NGS는 병원체를 식별하고 유전적 변화를 검출하며 새로운 메커니즘과 유전자를 발견하는 데 필요한 속도, 심도, 정확성을 제공합니다.³ Illumina는 최첨단 솔루션과 함께 단일 유전체, 다중 병원체 및 발견 시퀀싱 방법과 같은 NGS 전략을 제공하여 감염병 연구를 발전시킵니다.

Pipetting into 8 lane plate in wet lab, close-up

감염병 연구를 위한 NGS 워크플로우

감염병 연구를 위한 시퀀싱은 복잡할 수 있습니다. 다행히, 워크플로우와 결과의 효율성을 최적화하기 위해 다양한 NGS 기반 방법을 사용할 수 있습니다. 샘플 요구 사항에 따라 단일 유전체, 다중 병원체 및 발견 시퀀싱 워크플로우를 통해 미생물학 및 감염병 연구 애플리케이션을 위한 완벽한 솔루션을 구현할 수 있습니다.

단일 유전체 시퀀싱

단일 유전체 시퀀싱은 단일 병원체 또는 알려진 표적을 시퀀싱할 때 최적의 방법입니다. 이러한 접근 방식은 병원균의 종, 균주 및 유전형에 대한 귀중한 유전체적 인사이트를 얻을 뿐만 아니라 병원균이 항균제에 어떻게 반응할 수 있는지에 대한 예측적 인사이트도 제공합니다. 단일 유전체 시퀀싱은 배양된 분리주의 전장 유전체 시퀀싱 또는 표적화된 앰플리콘 시퀀싱을 통해 달성할 수 있습니다. 애플리케이션에 따라 각 방법을 사용할 수 있는 방법을 자세히 알아보세요.

전장 유전체 시퀀싱을 통한 세균 식별

배양된 분리주의 미생물 전장 유전체 시퀀싱을 통해 유전체를 매핑하여 유기체의 특성을 규명하거나 식별하고, 알려진 유기체의 완전한 어셈블리를 완료하거나, 별도의 샘플에서 유전체를 비교할 수 있는 방법에 대해 알아보세요.

약물 내성 결핵에 대한 표적 기반 NGS

과학자들이 표적 앰플리콘 시퀀싱을 사용하여 특정 유전체 영역의 유전자 변이를 분석하는 동시에 미생물 유전체와 비미생물 유전체를 구별하는 방법을 알아보세요. 이 방법은 간소화된 워크플로우를 통해 정확한 표적 결과를 달성하여, 연구자들이 약물 내성 결핵과 같은 중요한 관심 미생물을 효율적으로 식별하고 특성화할 수 있게 합니다.

다중 병원체 시퀀싱

하이브리드 캡처 인리치먼트는 특정 병원체가 존재하는 것으로 의심될 때 이상적인 솔루션입니다. 이러한 기술은 비농축 라이브러리의 샷건 시퀀싱에 필요한 높은 리드 깊이 없이 여러 유기체의 표적 시퀀싱이나 전장 유전체 시퀀싱을 가능하게 합니다. 아래에서 하이브리드 캡처 인리치먼트 사용하는 구체적인 사례를 읽어 보세요.

급성 상기도 감염 프로파일링

하이브리드 캡처 인리치먼트는 급성 상기도 감염에 대한 포괄적이면서도 임상적으로 관련성 높은 미생물학 프로필을 제공합니다. 연구자들이 Illumina의 Explify Platform을 통해 하이브리드 캡처를 사용하여 상기도 미생물을 신속하게 식별하고 특성화하는 방법을 알아보세요. 표적 미생물 시퀀싱에 대해 더 알아보기

요로바이옴 해독

정밀 메타지노믹스는 복합 요로감염(UTI)의 병원균을 조사하기 위한 효과적인 검사를 개발할 수 있는 잠재력을 제공합니다. 이 기사에서, 연구자들은 NGS 기반 방법을 사용하여 요로병원균을 식별하기 위해 Illumina Urinary Pathogen ID/AMR Panel을 사용합니다.

발견 시퀀싱

발견 시퀀싱 워크플로우는 1차 샘플에 대한 편향되지 않은 분석을 목표로 할 때 유용합니다. 16S rRNA 시퀀싱 또는 샷건 DNA/RNA 시퀀싱을 통해 1차 샘플(예: 객담 및 하기도 흡인물)를 사용하여 복합 미생물 군집에 존재하는 유전 물질을 분석할 수 있습니다. 병원균을 특성화하는 데 발견 시퀀싱이 어떻게 사용되는지 알아보려면 실제 보고서를 읽어 보세요.

16S rRNA 시퀀싱을 사용하여 병원체 식별

16S rRNA 시퀀싱이 배양 음성 감염에서 사용되는 항생제의 수를 줄이기 위해 병원균을 식별할 가능성이 가장 높은 이유를 알아보세요.

샷건 메타지노믹스와 Sanger 16S 시퀀싱의 유망한 결과

과학자들은 샷건 메타지노믹 시퀀싱이 기존의 Sanger 16S 시퀀싱에 비해 잠재적으로 박테리아 검출 능력이 더 우수함을 입증했습니다. 이 보고서에서, 샷건 메타지노믹스가 간 농양의 병인 진단을 위한 미생물학적 문서에서 어떻게 기여하는지에 대해 읽어 보세요.

감염병 eBook

NGS가 약물 내성 결핵(DR-TB) 연구에 어떻게 기여하는지 알아보세요. 이 유용한 eBook은 DR-TB의 글로벌 함의를 요약하고, NGS가 WHO의 결핵 근절 목표를 달성하는 데 어떻게 활용되고 있는지 자세히 설명하며, 결핵 유전체 조사 및 연구에 적용할 수 있는 Illumina 표적 및 전장 유전체 시퀀싱 워크플로우를 개략적으로 설명합니다.

이 eBook을 다운로드하여 정밀 메타지노믹이 어떻게 차세대 시퀀싱의 역량을 통해 병원체를 신속하게 검출하고 그 특성을 규명하는 혁신적인 솔루션을 제공하는지 알아보세요.

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참고 문헌

World Health Organization. Mortality and global health estimates. who.int/data/gho/data/themes/mortality-and-global-health-estimates. 2024년 9월 13일 접속.
Gwinn M, MacCannell D, Armstrong GL. Next-Generation Sequencing of Infectious Pathogens. JAMA. 2019;321(9):893–894. doi:10.1001/jama.2018.21669
Liu, J., Zhang, Q., Dong, YQ. et al. Diagnostic accuracy of metagenomic next-generation sequencing in diagnosing infectious diseases: a meta-analysis. Sci Rep 2022; 12(1), doi: 10.1038/s41598-022-25314-y