Firma MGI Tech Co. Ltd. (MGI), zaangażowana w tworzenie podstawowych narzędzi i technologii o zastosowaniu w naukach biologicznych, niedawno podzieliła się informacją, że w ramach projektu Million Microbiome of Humans (MMHP), który został oficjalnie rozpoczęty w 2019 roku, sekwencjonowano łącznie prawie 60 000 próbek w 21 instytutach z ponad 10 krajów uczestniczących w projekcie w całej Europie.

Projekt powstał jako wspólne przedsięwzięcie Instytutu Karolinska w Szwecji, Narodowego Centrum Badań Klinicznych nad Chorobami Metabolicznymi w Szanghaju w Chinach, Duńskiego Uniwersytetu w Kopenhadze, Politechniki Duńskiej, MetaGenoPolis przy Narodowym Instytucie Badawczym Rolnictwa, Żywności i Środowiska (INRAE) we Francji oraz Łotewskiego Centrum Badań i Studiów Biomedycznych. Opierając się na podstawowej technologii DNBSEQ™ firmy MGI, MMHP ma na celu sekwencjonowanie i analizę mikrobiologicznego DNA z miliona ludzkich próbek, co pozwoli na stworzenie mapy mikrobiomu ludzkiego ciała i zbudowanie największej na świecie bazy danych o ludzkim mikrobiomie.

- Niezliczone badania podkreślają znaczenie mikrobiomu dla zdrowia i chorób człowieka. Jednak nasza wiedza na temat składu mikrobiomu w różnych częściach ciała w różnych krajach, grupach wiekowych, u różnych płci oraz w odniesieniu do zdrowia i chorób człowieka pozostaje ograniczona. Dzięki MMHP uzyskujemy postęp w badaniaach metagenomicznych mikrobiomu, jednocześnie dając naukowcom ze społeczności mikrobiologicznej dostęp do innowacyjnej technologii sekwencjonowania MGI. Pomimo krótkiej przerwy spowodowanej pandemią COVID-19 cieszymy się z tak monumentalnego kamienia milowego osiągniętego zaledwie po czterech latach realizacji projektu - powiedział prezes MGI Duncan Yu.

Sekwencjonowanie mikrobiomu

Od czasu opublikowania pierwszego opisu mikrobiomu człowieka w 2010 roku w dziedzinie mikrobiomu człowieka nastąpił szybki postęp od pobierania próbek od setek osób do tysięcy. Postęp w sekwencjonowaniu genomu umożliwił badaczom lepsze scharakteryzowanie składu mikrobiomu poprzez identyfikację mikrobów niemożliwych do wyhodowania. Dało im to również możliwość zbadania, jak mikrobiom wpływa na rozwój niektórych nowotworów i reakcje na leki.

Metagenomika, w połączeniu z technologiami sekwencjonowania o wysokiej wydajności, zrewolucjonizowała ekologię mikrobiologiczną. Obecnie sekwencjonowanie metagenomiczne stało się zarówno efektywnym, jak i popularnym narzędziem do identyfikacji i klasyfikacji złożonych zbiorowisk mikrobiologicznych. Pozwala na szybsze odkrywanie nowych markerów, które przekładają się na wirulencję lub oporność na antybiotyki, jak również na odkrywanie i charakteryzowanie nowych gatunków oraz składanie nowych genomów. Oprócz mikrobiomu człowieka, ma duże zastosowanie w badaniach mikrobiomu rolniczego, środowiskowego, w obserwacji i identyfikacji patogenów oraz w monitorowaniu genów oporności bakterii na antybiotyki.

Wartość przychodów na światowym rynku sekwencjonowania metagenomicznego w 2022 roku oszacowano na 1,86 mld USD, a do 2027 roku ma ona wynieść 4,33 mld USD, przy skumulowanym rocznym wskaźniku wzrostu (CAGR) na poziomie 18,4% w okresie objętym prognozą. Europa i Afryka stanowią około 29,7% udziału w rynku na całym świecie, zajmując drugie miejsce po Ameryce Północnej z udziałem na poziomie 45,6%. Dzięki ciągłym innowacjom technologicznym w platformach sekwencjonowania o wysokiej wydajności przewiduje się, że rynek sekwencjonowania metagenomicznego w Europie i Afryce wzrośnie z 551,7 mln USD w 2022 r. do 1,29 mld USD w 2027 r., co stwarza ogromne możliwości rynkowe i daje lokalnym instytucjom impuls do inwestowania i angażowania się.

Optymalny przepływ pracy

Konsorcjum MMHP, wyposażone w innowacyjne systemy laboratoryjne MGI, gwarantuje procesy o wysokiej wydajności, niezwykłą precyzję i wysoką jakość danych wyjściowych. Dedykowany kompleksowy przepływ pracy rozpoczyna się od przeniesienia próbki na zautomatyzowany system przetwarzania próbek MGISTP-7000* o wysokiej wydajności. Następnie przechodzi przez ekstrakcję kwasów nukleinowych i przygotowanie biblioteki na zautomatyzowanym systemie przygotowania próbek o wysokiej wydajności MGISP-960, elastycznej i w pełni zautomatyzowanej stacji roboczej zdolnej do przetworzenia 96 próbek w jednym cyklu. W pełni automatyczna konstrukcja MGISP-960 umożliwia ekstrakcję DNA z 50 000 próbek rocznie i przygotowanie biblioteki z 25 000 próbek rocznie. MGISP-Smart 8, profesjonalny automatyczny robot pipetujący, wyposażony w 8 niezależnych kanałów pipetowania, może być wykorzystywany do łączenia, normalizacji i tworzenia DNB. Wreszcie sekwenator DNBSEQ-T7* o ultrawysokiej wydajności oraz wszechstronny sekwenator wielkoskalowy DNBSEQ-G400* umożliwiają wydajne, produktywne i sprawne sekwencjonowanie.

- Jesteśmy bardzo skoncentrowani na jakości danych, kosztach i czasie. Po porównaniu technologii DNBSEQ firmy MGI z innymi technologiami sekwencjonowania jesteśmy przekonani, że produkty MGI spełniają wysokie standardy przemysłowe i gwarantują bardzo dobre doświadczenia użytkowników. Platformy MGI umożliwiły naszemu zespołowi unowocześnienie pierwotnych badań mikrobiologicznych z sekwencjonowania amplikonów genów 16SrRNA do sekwencjonowania metagenomicznego metodą shotgun. Z niecierpliwością czekam na wprowadzenie kolejnych urządzeń i bardzo rozległych projektów, ponieważ mikrobiom człowieka staje się kluczową metodą diagnostyki i leczenia w medycynie precyzyjnej - powiedział dyrektor naukowy Centrum Badań Translacyjnych nad Mikrobiomem (CMTR) w Instytucie Karolinska profesor Lars Engstrand.

Następny rozdział w mikrobiomice

- Mikrobiomika będzie w przyszłości częścią medycyny precyzyjnej, a dane z biobanku mikrobiomu, który zostanie utworzony w ramach MMHP, zostaną wykorzystane w badaniach i rozwoju terapeutycznym. Obecnie w projekcie MMHP bierze udział 21 instytucji publicznych i prywatnych z ponad 10 krajów, dlatego aktywnie poszukujemy kolejnych grup badawczych, które wezmą udział w tym przełomowym międzynarodowym przedsięwzięciu dotyczącym badań mikrobiologicznych i pomogą w stworzeniu największej na świecie ogólnodostępnej bazy danych o ludzkim mikrobiomie - powiedział profesor Stanislav Dusko Ehrlich z Kolegium Uniwersyteckiego w Londynie.

Od początku projektu MMHP MGI odgrywa ważną rolę w dostarczaniu programowi najnowocześniejszych platform badawczych i technologii. Wchodząc obecnie w drugą fazę sekwencjonowania i analizy docelowo miliona próbek, projekt zachęca do dalszej wymiany i udziału odpowiednie organizacje, aby wspólnie promować badania i zastosowania przełomowej medycyny translacyjnej w zakresie mikrobiomu.

MGI Tech Co. Ltd. (MGI) z siedzibą w Shenzhen angażuje się w tworzenie podstawowych narzędzi i technologii o zastosowaniu w naukach biologicznych za pomocą inteligentnych innowacji. W oparciu o własną technologię MGI koncentruje się na badaniach i rozwoju, produkcji i sprzedaży instrumentów do sekwencjonowania, odczynników i produktów pokrewnych, aby wspierać badania z zakresu nauk biologicznych, rolnictwa, medycyny precyzyjnej i opieki zdrowotnej. MGI jest czołowym producentem sekwenatorów genowych o wysokiej wydajności*, a jej platformy wielomiczne obejmują sekwencjonowanie genetyczne*, obrazowanie medyczne i automatykę laboratoryjną. Misją MGI jest rozwijanie i promowanie zaawansowanych narzędzi z zakresu nauk biologicznych na potrzeby opieki zdrowotnej przyszłości. Więcej informacji można znaleźć na stronie MGI lub na profilach Twitter, LinkedIn lub YouTube.

*O ile nie wskazano inaczej, odczynniki do sekwencjonowania StandardMPS i CoolMPS oraz sekwenatory do stosowania z takimi odczynnikami nie są dostępne w Niemczech, Hiszpanii, Wielkiej Brytanii, Szwecji, Włoszech, Czechach, Szwajcarii i Hongkongu, w Chinach (CoolMPS jest dostępny w Hongkongu).

*Do wykorzystania wyłącznie w celach badawczych. Nie stosować w procedurach diagnostycznych (chyba że wyraźnie zaznaczono inaczej).