Opentrons 客戶訪談 | 與Gencove的Kaja Wasik談論基因組學

Kaja Wasik 的使命是讓你想了解自己的基因組DNA序列。 「基因組數據隨著世界發展與時俱進，」Kaja解釋說，目前科技發展已經將產前護理和疾病診斷中的基因檢測常態化。然而，究竟誰可以存取基因組數據以及如何使用它？

然而，究竟誰可以存取基因組數據以及如何使用它，引發了醫學、倫理和商業界之間的辯論。 DNA 資料的使用者往往甚至沒有能力自己使用它。 Kaja 正在努力改變現狀。她表示，讓人們能夠了解自己的DNA序列「賦予了人們力量」。

Kaja（共同創辦人、首席策略長）、她的共同創辦人Tomaz Berisa（共同創辦人、技術長）和Joe Pickrell（共同創辦人、執行長）在他們的新創公司Gencove 開發了一個新的定序平台。 Gencove 從參與者的唾液中製備基因組內容以進行基因組定序。

他們從三個方面對其他基因組定序服務進行了改進：

1 – 使用低覆蓋度的全基因組定序，而不是 SNP 晶片（下文將進一步介紹）。

2 – 提供參與者口腔微生物群的資訊。

3 – 提供所有基因組資料的開放 API 存取埠。

參與者只需支付60美元，即可獲得這些以及一套標準的祖先和健康相關數據（相比之下，Ancestry.com 或23 andMe 的價格為79 美元或199 美元，這兩家公司也提供基於DNA 定序的祖先資訊）。

你的基因組數據都在一個（開源）平台上

Gencove的創新之一在於其介面設計。除了操作簡單易懂之外，該平台允許用戶上傳並分析各種格式的基因組數據。這為用戶提供了方便，他們可以將自己透過其他公司獲得的數據與 Gencove 的數據進行比對。更獨特的是，持有基因組數據的人無需使用 Gencove 的定序服務，透過其API即可上傳並分析數據，從而獲取更多資訊。

對於那些熱衷於研究基因型或DNA 序列與特徵之間獨特關係的研究人員來說，免費且開源的API 是一個不小的福利。以尋找與玫瑰香味相關的基因為例，研究人員之前要嘛需要從頭開始建立自己的研究項目，要嘛需要與基因組定序公司合作，花時間和資金進行資料授權。而現在，研究人員可以利用參與者同意提供的基因組數據（Kaja 強調，每個研究項目都需要獲得用戶同意，才能使用其已去除標識的序列），構建特定演算法，提出各種研究問題。這些問題既可以是像氣味檢測這樣簡單的研究，也可以是尋找罕見遺傳疾病等更深入的研究。

將數據匯總以解答問題

對於遺傳性疾病的研究，Kaja 和 Gencove 團隊有一個核心目標：尋找更好的理解。雖然只有少數疾病與遺傳有關，但 Gencove 的強大之處在於將各種基因組數據匯總到一個平台上，為研究人員提供了大量可供研究的序列。 Kaja 表示：「我們認為，這些大型隊列研究將幫助我們找到那些非常罕見的突變，例如，百萬分之一的罕見病例。」「我們希望隨著資料集的不斷增大，我們能夠找到這些病例。

Gencove 所使用的技術有助於尋找這些罕見的基因突變：他們使用低覆蓋度的全基因組定序。這種技術開放了基因組中尚未被其他基因組公司透過SNP陣列研究過的部分。低覆蓋度的全基因組定序意味著 Gencove 隨機對參與者基因組的 10-20% 進行定序，並利用現有資料庫中的序列推斷其餘部分。透過遺傳推斷（使用演算法找到與定序區域最可能相關的未讀DNA 序列），他們提高了低覆蓋度WGS 的功率和分辨率，並提高了預測準確性，以極高的準確機率提供有關整個基因組的訊息。

Gencove 也在努力增加其資料庫中的基因組代表性，這將進一步豐富他們的數據。 「許多基因組學研究都是在歐洲白種人身上進行的，多樣性不足，」Kaja 說。 Gencove 的一個合作夥伴是一家印度測序公司：「如今，我們擁有印度人群最準確的參考基因組，」她說。增加資料庫的多樣性可能有助於發現更多在非歐洲遺傳背景下更常見的遺傳性疾病。

Kaja 歡迎與那些希望收集大量人群並從頭開始測序的人建立合作關係，無論他們是個人、學者、新創公司還是製藥公司。這些項目不僅可以回答具體的研究問題，還可以增加越來越多的數據，為那些可能涉及新演算法尋找關聯的項目提供資源。

OPENTRONS 和 GENCOVE

Gencove 的自動化流程始於 OT-1 S。 OT-1 S 從唾液試管中吸取唾液樣本，然後將其轉移到 96 孔板中，以便進行進一步處理。該流程還使用了 Formulatrix Mantis 進行板填充和 Agilent Bravo 進行並行 NGS 文庫製備。

對 Kaja 來說，Opentrons OT-1 的吸引力在於其經濟性。 「實驗室自動化的成本令人震驚，」她說。 「一台能完成OT-1 所做工作的機器人，我被告知需要花費20 萬至35 萬美元。作為只有三名員工的新創公司，我無法投資如此昂貴的東西。Opentrons 為我們提供了準確和可預測的結果，而且價格非常實惠。

在紐約基因組中心（Gencove 開始運作之前），Kaja 曾使用手動移液槍對朋友和家人誌工進行低覆蓋度定序實驗。在手動操作過程中容易出錯。 「我測試了我丈夫的父親，結果顯示他與我的丈夫無關，而我尼日利亞朋友的祖先被認為是北歐人——所以我立刻意識到自己犯了錯誤。這一切都讓我意識到我們必須消除流程中的人為因素！

Gencove 發現 Opentrons 平台的彈性至關重要。其他平台比較僵化，Kaja 發現很難自動化唾液萃取協議，而該協議對於樣本完整性至關重要。 「Opentrons 能幫你完成所有你想做的事情！」Kaja 說。透過一些程式設計上的改變，Gencove 能夠精確地按照他們的實驗流程需求，操縱樣本處理和移動。

提高的效率使得兩個人每天能夠處理400-500個樣本。

Kaja 是 Opentrons 的忠實擁護者，並一直在鼓勵其他新創公司的朋友嘗試 Gencove 正在使用的經濟高效的機器人。 Opentrons 和 Gencove 技術的整合是向兩家公司基礎核心的可訪問開源生物技術邁出的重要一步。 Kaja 說：“我們非常喜歡 Opentrons！”