ウイルス流行の拡大は、私たちの世界に劇的な影響を与える可能性があります。The emergence of the SARS-CoV-2 pandemic and epidemics such as the Mpox outbreak highlight the need for improved tools for detecting and surveilling novel viral pathogens. In order to address these, Twist has developed the Comprehensive Viral Research Panel which covers over 3,000 species of known viruses.
本パネルの設計には、CATCH（Compact Aggregation of Targets for Comprehensive Hybridization）アルゴリズムが採用されています。CATCH の詳細については、以下の文献をご参照ください。Metsky HC and Siddle KJ et al. Capturing sequence diversity in metagenomes with comprehensive and scalable probe design. Nature Biotechnology, 37(2), 160–168 (2019). doi: 10.1038/ s41587-018-0006-x
Twist Comprehensive Viral Research Panel を用いた新型ウイルスの検出
ベクターから外来性感染性因子まで：バイオ医薬品におけるウイルスの追跡
Twist の Comprehensive Viral Research Panel を用いて、ある研究室がどのように業界のニーズに応えているかをご覧ください。
Twist Comprehensive Viral Research Panel は、RefSeq、FluDB、VIPR の各データベースから収集した参照配列に基づいて、1,052,421 種類のプローブで構成するように設計されています。
このパネルは、アデノウイルス、コロナウイルス、フラビウイルス、ノロウイルス、インフルエンザウイルスなどヒトに感染することが知られているあらゆるウイルス科を幅広く網羅しており、それぞれに少なくとも 1 つのウイルス種が含まれています。
また本パネルは、ヒトに感染するウイルスだけでなく、動物に感染するウイルス（コウモリコロナウイルスなど）もターゲットとしています。これにより、起源に関係なく、新しいウイルス種を検出することができます。
この網羅的な Twist Comprehensive Viral Research Panel を用いることで、2020 年 6 月に養豚関係者の間で発生した H1N1 インフルエンザに関連するウイルス株など、新型かつ進化した株を検出することが可能です。
動物におけるコロナウイルスのスパイクおよびインフルエンザのヘマグルチニン（HA）糖タンパク質の自然選択により、 SARS-CoV-2 および H1N1 インフルエンザの人獣共通感染が進む結果となりました。
こちらの図では、 Twist Comprehensive Viral Research Panel を使用することで、最近発見されたコロナウイルス（RoBat-CoV GCCDC1 Singapore）のスパイク領域や 2020 年 6 月に養豚関係者の間で発生した H1N1 インフルエンザから単離された HA セグメントなど、キャプチャが難しい配列をうまく検出できることを示しています。
Twist のパネルは、1x 以上の深度で各配列の 99.8% 超のカバレッジを達成できました。
野生型の HA セグメントを 5% から 30% の設定範囲で変異させた配列を含む一連の HA セグメントを用いて、 Twist Comprehensive Viral Research Panel のミスマッチ感度を決定しました。
最大 10% の配列変異を含むサンプルについて、1x のカバレッジで完全なキャプチャを得ました。これらのデータを合わせると、 Twist Comprehensive Viral Research Panel が高度に進化したウイルス配列をキャプチャできることがわかります。
Twist Comprehensive Viral Research Panel を使用すると、複数のウイルスを一度に検出することが可能で、さまざまな種類のサンプルにおけるメタゲノミクスの用途に使用できます。
重複感染アッセイでは、このパネルはわずか 120 万リードで、ヒト RNA に混入させた 4 種類の異なるウイルス（アストロウイルス：1 本鎖 RNA、BK ウイルス：2 本鎖 DNA、ボカウイルス：1 本鎖 DNA、ピコビルナウイルス：2 本鎖 RNA）の全てを検出しました。
Twist Comprehensive Viral Research Panel には、ウェブ解析ツールである One Codex へのアクセス権が含まれています。このクラウド型ツールは、解析の支援だけでなく、新型ウイルス検出の取り組みについて、印刷可能なレポート、そして論文にそのまま使える図表を用いて文書化することも可能です。
One Codex を用いることで、 Twist Comprehensive Viral Research Panel で得られた配列データをより簡単に解析できます。簡単で操作性の高いインターフェースで配列データをアップロードすると、数分後には新規ウイルス検出結果をまとめたレポートを作成することができます。また、ユーザー独自の検出閾値や解釈を用いてバイオインフォマティクスワークフローのカスタマイズも可能です。
Twist Comprehensive Viral Research Panel をご購入いただきますと、クーポンコードや詳細な手順など、One Codex で結果を解析するために必要なものがすべて揃っています。Learn more about this streamlined microbial analysis platform at onecodex.com
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