Badacze z GeneDx opublikowali artykuł zatytułowany „Multiscale analysis of pangenomes Enabled Improved Reprezentacja różnorodności genomowej dla powtarzalnych i istotnych klinicznie genów” w Metody natury. Praca szczegółowo opisuje badania, w ramach których naukowcy opracowali nowe narzędzie obliczeniowe, PanGenome Research-Tool Kit (PGR-TK), do skalowalnej analizy istotnych klinicznie genów, które wcześniej były zbyt złożone do analizy.

„Podczas gdy nowe ludzkie pangenomy opublikowane w zeszłym miesiącu przez Human Pangenome Reference Consortium dostarczają bardziej kompleksowych informacji na temat ludzkiego genomu, potrzebne są zaawansowane narzędzia do wizualizacji złożonej struktury genetycznej i zmienności genetycznej w tych różnych sekwencjach genomu” – powiedział Chen-Shan Chin, Ph. D., główny autor badań i wiceprezes ds. technologii genomowej i algorytmów w GeneDx. „PGR-TK pokonuje ograniczenia innych wykresów wizualizacyjnych i pomaga rozwiązywać i wizualizować najbardziej złożone regiony ludzkiego genomu, które często wpływają na wiele ważnych fenotypów medycznych”.

Analizując skuteczność PGR-TK, naukowcy zastosowali metody dekompozycji grafów tej technologii do genu chromosomu Y, DAZ1/DAZ2/DAZ3/DAZ4, którego warianty strukturalne powiązano z niepłodnością męską, oraz genów chromosomu X OPN1LW i OPN1MW, powiązany z zaburzeniami oczu. Analiza wykazała zdolność PGR-TK do uzyskania dostępu i interpretacji 395 trudnych, ale istotnych medycznie genów, które wcześniej były niedostępne.

„PGR-TK wdraża nowy algorytm, który ujawnia drobne struktury w złożonych duplikacjach segmentów. Jest to najbardziej wszechstronne, a jednocześnie intuicyjne narzędzie do badania tych trudnych regionów i ich możliwego związku z cechami fenotypowymi” – powiedział dr Heng Li, Associate Profesor Dana-Farber Cancer Institute i Harvard Medical School.

PGR-TK to pakiet oprogramowania z narzędziami i algorytmami do budowy indeksowanej bazy danych sekwencji, która bada sekwencje genetyczne lub regiony o dużej zmienności strukturalnej. Ta struktura jest skalowalna i umożliwia analizę wielu próbek na różnych poziomach rozdzielczości poprzez przyjęcie różnych parametrów w celu ułatwienia analizy eksploracyjnej.

„Jestem podekscytowany nowymi skutecznymi metodami analizy i wizualizacji pangenomu, które mogą pomóc naukowcom zrozumieć przyczyny poważnych chorób genetycznych” – powiedział dr Justin Zook, współautor i współprzewodniczący Biomarker and Genomic Sciences Grupa w Narodowym Instytucie Standardów i Technologii (NIST). „Pomogą nam również rozszerzyć testy porównawcze genomu w butelce NIST, aby zrozumieć dokładność metod w złożonych, medycznie istotnych obszarach genomu”.