Complete Genomics: Pionerer i kommerciel genomsekventering og DNA-analyse

Complete Genomics: pionerer i kommerciel genomsekventering og DNA-analyse — banebrydende genomforskning, kliniske og industrielle løsninger efter BGI-opkøb.

Complete Genomics (CG), Mountain View, Californien, er en biovidenskabelig virksomhed, der analyserer DNA som en kommerciel service. CG har udviklet en kommerciel DNA-sekventeringsplatform til sekventering og analyse af det menneskelige genom.

I marts 2013 blev Complete Genomics opkøbt af BGI-Shenzhen, verdens største virksomhed inden for genomforskningstjenester. BGI er en virksomhed med 4.000 ansatte i Shenzhen, Guangdong, Kina. Det leverer omfattende sekventering og bioinformatik-tjenester til kommercielle videnskabelige, medicinske, landbrugs- og miljømæssige anvendelser.

I februar 2009 meddelte Complete Genomics, at de havde sekventeret deres første menneskelige genom og givet resultaterne til databasen National Center for Biotechnology Information. I november 2009 offentliggjorde CG så sekvensdata for tre menneskelige genomer i tidsskriftet Science. Ved udgangen af 2009 havde CG sekventeret 50 menneskelige genomer. Virksomheden har sekventeret mere end 20 000 genomer (2015).

I 2014 identificerede et samarbejde mellem Radboud University (Nederlandene), Maastricht University Medical Centre (Nederlandene), Central South University (Kina) og Complete Genomics de vigtigste årsager til intellektuel funktionsnedsættelse ved hjælp af sekventering af hele genomet.

Teknologi og metode

Complete Genomics udviklede en proprietær sekventeringsteknologi designet specifikt til store mængder menneskeligt genomdata. Platformen kombinerede rolling-circle amplification til dannelse af såkaldte DNA-nanokugler (DNA nanoballs, DNB) med ligationsbaserede aflæsningsteknikker (ofte omtalt som cPAL eller relaterede varianter). Denne tilgang tillod høj dækningsgrad og tæt pakning af sekvenseringsobjekter på flowceller, hvilket reducerede reagensomkostninger pr. genom og øgede gennemløbet.

Ud over selve sekventeringen udviklede Complete Genomics også en omfattende bioinformatik-pipeline til kortlægning, variantidentifikation (SNV, indel), strukturelle varianter og kopitaldevariationer (CNV). Resultatet var leverancer, der omfattede både rådata, variantfiler og analyserede rapporter, til brug i forskning og i visse tilfælde i klinisk-undersøgende projekter.

Historiske milepæle og forskningsbidrag

• Tidlige dataudgivelser: CGs tidlige offentliggørelser — herunder indberetningen til NCBI og artiklen i Science — var vigtige for at vise, at helgenomsekventering kunne leveres kommercielt i stort antal.
• Skalering: Fra de første få genomer i 2009 skalerede virksomheden op til tusindvis af hele genomprojekter, hvilket bidrog til prisfald og større tilgængelighed af helgenomdata til forskningsformål.
• Samarbejder: CG deltog i internationale samarbejder inden for medicinsk genetik, befolkningsstudier og sjældne sygdomme — eksemplet med samarbejdet omkring intellektuel funktionsnedsættelse (2014) viser, hvordan helgenomsekventering kan identificere årsager til komplekse, genetiske sygdomme.

Anvendelser og betydning

Complete Genomics’ serviceorienterede forretningsmodel gjorde det muligt for forskningsinstitutioner, hospitaler og virksomheder at få adgang til helgenomsekventering uden at investere i egen tung sekventeringsinfrastruktur. Dette accelererede studier inden for:

• Genetiske årsager til sjældne sygdomme
• Større befolknings- og epidemiologiske undersøgelser
• Onkologi og tumorgenomik (identifikation af somatiske mutationer)
• Landbrugs- og miljøgenomik via services leveret af BGI efter opkøbet

Efter opkøbet af BGI

Efter opkøbet i 2013 blev Complete Genomics’ teknologiplatform og ekspertise integreret i BGI’s globale sekventeringstilbud. BGI har videreudviklet og skaleret mange tjenester, herunder kombinationen af forskellige sekventeringsteknologier og omfattende bioinformatik. Opkøbet var et udtryk for markedets konsolidering, hvor større aktører integrerede specialiserede platforme for at tilbyde komplette løsninger til forskning og industriel anvendelse.

Begrænsninger og markedssammenhæng

Selvom CGs tilgang havde klare fordele mht. gennemløb og omkostning pr. genom, mødte virksomheden også hård konkurrence fra andre teknologier, især korte-read platforme (fx Illumina) og senere lange-read teknologier (fx PacBio, Oxford Nanopore). Valg af platform afhænger ofte af den konkrete anvendelse (f.eks. behov for lange aflæsninger til komplekse strukturelle varianter versus høj nøjagtighed og lav pris pr. base).

Arven efter Complete Genomics

Complete Genomics bidrog til den brede udbredelse af helgenomsekventering ved at demonstrere en kommerciel, skalerbar vej til at levere komplette menneskelige genomer. Dataudgivelser og samarbejder fra CG har haft varig betydning for genomforskning, og teknologiske elementer fra CG lever videre i BGI’s portefølje. For forskere og klinikere var CG et tidligt eksempel på, hvordan helgenomdata kunne leveres som en service og indgå i større tværfaglige studier.

Spørgsmål og svar

Spørgsmål: Hvad er komplet genomforskning?

Q: Hvilken type platform har Complete Genomics skabt?

Sp: Hvornår blev Complete Genomics grundlagt?

Q: Hvem opkøbte Complete Genomics i 2013?

Q: Hvilke typer tjenester tilbyder BGI?

Spørgsmål: Hvor mange menneskelige genomer havde Complete Genomics sekventeret ved udgangen af 2009?

Spørgsmål: Hvad drejede samarbejdet mellem Complete Genomics og Radboud University, Maastricht University Medical Centre og Central South University sig om?

Søg efter bogstav