코로나바이러스 시퀀싱

기초 수준에서 진단 검사는 임상의가 환자를 관리하는 데 도움이 되고, 감염병 감시 시스템은 인구집단을 관리하는 데 필요합니다.

진단 검사는 적절한 관리를 제공할 수 있도록 개별 환자에 대한 중요한 예/아니요 답변을 제공합니다.

감시 시스템은 공중 보건 공무원이 유행병의 경로를 추적하고, 전파 경로를 이해하며, 접촉 추적을 수행하고, 바이러스 진화 속도를 결정하며, 바이러스가 진단 또는 치료 효과에 영향을 미칠 수 있는 방식으로 변화하고 있는지를 이해하는 데 도움이 됩니다.

NGS는 유기체에 대한 사전 지식 없이 환자 샘플에서 새로운 병원체를 편향되지 않게 검출할 수 있습니다.

감염병 검출에서 주요한 문제는 인간에서 호흡기, 소화 및 기타 질환을 유발하는 바이러스를 포함한 많은 미생물이 연구되고 특성이 분석되지 않았으므로 PCR과 같은 표적 접근법에 의해 알려지거나 검출되지 않는다는 것입니다. PCR 분석법을 개발하려면 병원체 유전체에 대한 지식이 필요합니다. NGS는 이러한 알려지지 않은 새로운 병원체를 발견하는 데 중요한 역할을 하며, 그 결과로 생성된 유전체 시퀀스를 사용하여 PCR과 같은 일상적인 검사를 개발해 임상의가 환자를 관리하는 데 도움이 될 수 있습니다.

NGS는 공중 보건 공무원이 감염 확산을 모니터링하고 인구집단 수준에서 최선의 격리 계획을 결정하는 데 도움이 되도록 병원체 유전체의 진화를 추적하는 데 사용할 수 있습니다. 시간 경과에 따라 서로 다른 환자의 바이러스 시퀀싱을 통해 바이러스 진화 속도를 결정하고, 병원성뿐만 아니라 진단 또는 치료 효과에 영향을 미칠 수 있는 방식으로 바이러스가 변화하고 있는지 여부를 다룰 수 있습니다. PCR은 병원체 유전체의 특정 영역의 존재를 검출하도록 설계되었으며, 빠르게 진화하는 병원체 유전체 전체에서 새로운 돌연변이를 식별하지 않을 것입니다. 또한, 돌연변이가 프라이머 또는 프로브 결합 영역에서 발생하는 경우 PCR 성능이 저하될 수 있습니다.

역학자는 NGS를 활용하여 전 세계 환자 샘플에서 바이러스 유전체 돌연변이를 연구할 수 있습니다. 이들은 이 정보를 이용하여 환자 간 전파 경로를 나타낼 수 있는 유전자 계통수(또는 지도)를 구축할 수 있습니다. 병원체의 유전적 유사성으로 인한 클러스터는 동일한 전파 사슬 내 환자에 속합니다. 이러한 전파 사슬을 통해 공중 보건 공무원은 신속하게 병원체의 기원을 밝혀내고, 전염병의 경로를 추적하며, 전파 경로를 이해하고, 적절한 봉쇄 조치를 알릴 수 있습니다.

샷건 메타지노믹스 워크플로우는 새로운 종과 알려진 종의 시퀀싱을 가능하게 합니다. 알려지지 않은 병원체와 관련된 발병 중에는 여러 분자 진단 검사가 흔히 이용되며, 이는 병원체 식별에 불필요한 비용과 지연을 초래할 수 있습니다. 샷건 메타지노믹스는 병원체를 식별하고 특성을 분석하기 위한 단일 포괄적 선별 겸사 assay로 사용할 수 있습니다. 이 연구 워크플로우는 발병 조사를 가속화하고 대규모 선별 검사 활동을 위한 새로운 검사실 검사 개발을 지원할 수 있습니다.

SARS-CoV-2와 같은 병원체가 식별되면, 표적 인리치먼트 워크플로우는 바이러스를 검출하는 데 필요한 높은 민감도를 제공하고 바이러스의 역학 및 진화에 대한 정보를 제공할 수 있습니다. 이 정보는 연구자들이 격리 절차를 완화하고 정상적인 활동을 재개하는 것이 허용되는 시기를 모니터링하는 것을 포함한 감염 통제 전략을 최적화하는 데 도움되고 백신 개발을 지원할 수 있습니다.

Illumina 시퀀싱을 사용하는 이러한 상호보완적인 워크플로우는 기존의 검사 방법과 함께 수행되고 포괄적인 발병 대응 모델에 통합될 수 있습니다.

Respiratory Virus Oligos Panel에는 흔한 호흡기 바이러스, 최근 독감 균주, SARS-CoV-2, 기타 코로나바이러스를 시퀀싱하기 위한 7,800개의 프로브와 양성 대조군으로 작용하는 인간 프로브가 포함되어 있습니다. 이러한 프로브는 80량체 올리고로, 서로 매우 가깝게 간격을 두고 있어 패널의 모든 바이러스에 대한 전장 유전체 커버리지를 제공합니다. 패널의 바이러스 표:

표적 인리치먼트는 표적 특이적 바이오틴화된 프로브에 하이브리드화하여 관심 유전체 영역을 포착하는 재시퀀싱 방법입니다. 하이브리드 캡처 방법을 통한 표적 인리치먼트는 고감도 검출을 가능하게 하며 따라서 높은 리드 뎁스가 필요하지 않습니다. 또한, 표적 인리치먼트 NGS 워크플로우는 표적의 거의 완전한 시퀀스 데이터를 가능하게 하며 바이러스 진화 또는 바이러스 감시 시스템을 위한 변이체 분석과 같은 애플리케이션을 가능하게 합니다.

그렇지 않으면, 앰플리콘 시퀀싱은 병원체 유전체의 특정 영역을 식별함으로써 샘플 내 표적 병원체의 존재를 검출하도록 설계되었습니다. 이 방법은 (바이러스 진화 또는 바이러스 감시 시스템 연구에 필요한 바와 같이) 빠르게 진화하는 병원체 유전체에서 새로운 돌연변이를 식별할 수 없습니다.

표적 인리치먼트 NGS 워크플로우는 표적의 거의 완전한 시퀀스 데이터를 가능하게 하며 코로나바이러스 진화 또는 바이러스 감시 시스템 연구를 위한 변이체 분석과 같은 애플리케이션을 가능하게 합니다. 앰플리콘 시퀀싱과 같은 다른 표적 재시퀀싱(targeted resequencing) 방법과 비교하여, 하이브리드 캡처를 통한 인리치먼트는 표적 영역의 보다 포괄적인 프로파일링을 통해 매우 더 큰 프로브 패널을 가능하게 합니다. 또한, 하이브리드 캡처 프로토콜에 사용되는 올리고 프로브는 (qPCR과 같은 앰플리콘 기반 분석이 어려울 수 있는) 돌연변이 유발성이 높은 영역 내에서도 여전히 효과적이며, RNA 바이러스와 같이 빠르게 진화하는 바이러스를 표적화할 수 있습니다.

SARS-CoV-2 코로나바이러스와 같은 병원체가 식별되면, 앰플리콘 시퀀싱을 통해 병원체를 비용 효과적이고 신속하며 확장 가능한 방식으로 검출할 수 있습니다. 일반적인 전장 유전체 시퀀싱 진단 접근법을 사용할 경우, 보다 광범위한 표적 커버리지가 가능하여 돌연변이 효과에 덜 취약해집니다. 연구에서는 바이러스 전장 유전체 시퀀싱을 사용하여 바이러스 돌연변이를 모니터링하고 계통학적 분석을 실시할 수 있습니다.

SARS-CoV-2 코로나바이러스와 같은 병원체가 식별되면 바이러스 인리치먼트 시퀀싱 패널은 다양한 샘플에서 발견되는 전장 유전체 및 유전체 돌연변이를 검출하여 역학 정보와 결합하여 고감도 검출을 제공합니다. 이 정보는 전파의 역학을 정의하는 데 도움이 되며 공중 보건 공무원이 감염 통제 전략을 최적화하는 데 도움이 됩니다.

Illumina의 Respiratory Virus Oligos Panel은 약 30개의 호흡기 바이러스 계열로 검출을 확장하고 이를 사용해 연구자들은 패널의 다른 바이러스와의 동시 감염을 연구할 수 있습니다.

Illumina COVIDSeq Test(3,076개 샘플) 및 COVIDSeq Assay(96개 샘플)는 SARS-CoV-2 바이러스에서 RNA를 검출하도록 설계된 앰플리콘 기반 NGS 제품입니다.

Illumina의 초보자를 위한 NGS 웹 섹션을 방문하시는 것을 추천합니다.

시퀀싱 플랫폼 페이지를 방문하여 포트폴리오를 살펴보세요. 시퀀서 선택은 어떤 방법을 가장 자주 사용하는지에 따라 달라집니다. 어떤 시퀀서가 어떤 방법에 가장 적합한지에 대한 권장 사항은 위의 워크플로우를 참조하세요.