scholarly journals Is the $1000 Genome as Near as We Think? A Cost Analysis of Next-Generation Sequencing

2016 ◽  
Vol 62 (11) ◽  
pp. 1458-1464 ◽  
Author(s):  
Kirsten J M van Nimwegen ◽  
Ronald A van Soest ◽  
Joris A Veltman ◽  
Marcel R Nelen ◽  
Gert Jan van der Wilt ◽  
...  
Keyword(s):  
Next Generation Sequencing ◽  
Sensitivity Analyses ◽  
Clinical Settings ◽  
Next Generation ◽  
Capital Costs ◽  
Whole Exome ◽  
Cost Calculations ◽  
Gene Panels ◽  
Next Generation Sequencing Ngs ◽  
Generation Sequencing

Abstract BACKGROUND The substantial technological advancements in next-generation sequencing (NGS), combined with dropping costs, have allowed for a swift diffusion of NGS applications in clinical settings. Although several commercial parties report to have broken the $1000 barrier for sequencing an entire human genome, a valid cost overview for NGS is currently lacking. This study provides a complete, transparent and up-to-date overview of the total costs of different NGS applications. METHODS Cost calculations for targeted gene panels (TGP), whole exome sequencing (WES) and whole genome sequencing (WGS) were based on the Illumina NextSeq500, HiSeq4000, and HiSeqX5 platforms, respectively. To anticipate future developments, sensitivity analyses are performed. RESULTS Per-sample costs were €1669 for WGS, € 792 for WES and €333 for TGP. To reach the coveted $1000 genome, not only is the long-term and efficient use of the sequencing equipment needed, but also large reductions in capital costs and especially consumable costs are also required. CONCLUSIONS WES and TGP are considerably lower-cost alternatives to WGS. However, this does not imply that these NGS approaches should be preferred in clinical practice, since this should be based on the tradeoff between costs and the expected clinical utility of the approach chosen. The results of the present study contribute to the evaluation of such tradeoffs.

scholarly journals Applications of Next Generation Sequencing to the Analysis of Familial Breast/Ovarian Cancer

2020 ◽  
Vol 9 (1) ◽  
pp. 1
Author(s):  
Veronica Zelli ◽  
Chiara Compagnoni ◽  
Katia Cannita ◽  
Roberta Capelli ◽  
Carlo Capalbo ◽  
...  
Keyword(s):  
Ovarian Cancer ◽  
Next Generation Sequencing ◽  
Next Generation ◽  
Brca1 And Brca2 ◽  
Familial Predisposition ◽  
Cancer Pathogenesis ◽  
Or Gene ◽  
Gene Panels ◽  
Next Generation Sequencing Ngs ◽  
Generation Sequencing

Next generation sequencing (NGS) provides a powerful tool in the field of medical genetics, allowing one to perform multi-gene analysis and to sequence entire exomes (WES), transcriptomes or genomes (WGS). The generated high-throughput data are particularly suitable for enhancing the understanding of the genetic bases of complex, multi-gene diseases, such as cancer. Among the various types of tumors, those with a familial predisposition are of great interest for the isolation of novel genes or gene variants, detectable at the germline level and involved in cancer pathogenesis. The identification of novel genetic factors would have great translational value, helping clinicians in defining risk and prevention strategies. In this regard, it is known that the majority of breast/ovarian cases with familial predisposition, lacking variants in the highly penetrant BRCA1 and BRCA2 genes (non-BRCA), remains unexplained, although several less penetrant genes (e.g., ATM, PALB2) have been identified. In this scenario, NGS technologies offer a powerful tool for the discovery of novel factors involved in familial breast/ovarian cancer. In this review, we summarize and discuss the state of the art applications of NGS gene panels, WES and WGS in the context of familial breast/ovarian cancer.

scholarly journals Next Generation Sequencing Identifies Five Novel Mutations in Lebanese Patients with Bardet–Biedl and Usher Syndromes

Genes ◽  
2019 ◽  
Vol 10 (12) ◽  
pp. 1047 ◽  
Author(s):  
Lama Jaffal ◽  
Wissam H Joumaa ◽  
Alexandre Assi ◽  
Charles Helou ◽  
George Cherfan ◽  
...  
Keyword(s):  
Next Generation Sequencing ◽  
Usher Syndrome ◽  
Bioinformatic Analysis ◽  
Next Generation ◽  
Novel Mutations ◽  
Pathogenic Variants ◽  
Whole Exome ◽  
Targeted Ngs ◽  
Next Generation Sequencing Ngs ◽  
Generation Sequencing

Aim: To identify disease-causing mutations in four Lebanese families: three families with Bardet–Biedl and one family with Usher syndrome (BBS and USH respectively), using next generation sequencing (NGS). Methods: We applied targeted NGS in two families and whole exome sequencing (WES) in two other families. Pathogenicity of candidate mutations was evaluated according to frequency, conservation, in silico prediction tools, segregation with disease, and compatibility with inheritance pattern. The presence of pathogenic variants was confirmed via Sanger sequencing followed by segregation analysis. Results: Most likely disease-causing mutations were identified in all included patients. In BBS patients, we found (M1): c.2258A > T, p. (Glu753Val) in BBS9, (M2): c.68T > C; p. (Leu23Pro) in ARL6, (M3): c.265_266delTT; p. (Leu89Valfs*11) and (M4): c.880T > G; p. (Tyr294Asp) in BBS12. A previously known variant (M5): c.551A > G; p. (Asp184Ser) was also detected in BBS5. In the USH patient, we found (M6): c.188A > C, p. (Tyr63Ser) in CLRN1. M2, M3, M4, and M6 were novel. All of the candidate mutations were shown to be likely disease-causing through our bioinformatic analysis. They also segregated with the corresponding phenotype in available family members. Conclusion: This study expanded the mutational spectrum and showed the genetic diversity of BBS and USH. It also spotlighted the efficiency of NGS techniques in revealing mutations underlying clinically and genetically heterogeneous disorders.

scholarly journals Next-Generation Sequencing Improves Diagnosis, Prognosis and Clinical Management of Myeloid Neoplasms

Cancers ◽  
2019 ◽  
Vol 11 (9) ◽  
pp. 1364 ◽  
Author(s):  
Diego Carbonell ◽  
Julia Suárez-González ◽  
María Chicano ◽  
Cristina Andrés-Zayas ◽  
Juan Carlos Triviño ◽  
...  
Keyword(s):  
Next Generation Sequencing ◽  
Copy Number Variants ◽  
Genetic Alterations ◽  
Next Generation ◽  
Pathogenic Variants ◽  
Myeloid Neoplasms ◽  
Diagnostic Samples ◽  
Gene Panels ◽  
Next Generation Sequencing Ngs ◽  
Generation Sequencing

Molecular diagnosis of myeloid neoplasms (MN) is based on the detection of multiple genetic alterations using various techniques. Next-generation sequencing (NGS) has been proved as a useful method for analyzing many genes simultaneously. In this context, we analyzed diagnostic samples from 121 patients affected by MN and ten relapse samples from a subset of acute myeloid leukemia patients using two enrichment-capture NGS gene panels. Pathogenicity classification of variants was enhanced by the development and application of a custom onco-hematology score. A total of 278 pathogenic variants were detected in 84% of patients. For structural alterations, 82% of those identified by cytogenetics were detected by NGS, 25 of 31 copy number variants and three out of three translocations. The detection of variants using NGS changed the diagnosis of seven patients and the prognosis of 15 patients and enabled us to identify 44 suitable candidates for clinical trials. Regarding AML, six of the ten relapsed patients lost or gained variants, comparing with diagnostic samples. In conclusion, the use of NGS panels in MN improves genetic characterization of the disease compared with conventional methods, thus demonstrating its potential clinical utility in routine clinical testing. This approach leads to better-adjusted treatments for each patient.

Εφαρμογή μεθοδολογιών αλληλούχησης επόμενης γενιάς (NGS) στη διάγνωση γενετικών ενδοκρινολογικών νοσημάτων

2020 ◽  
Author(s):  
Ελισάβετ-Βαρβάρα Τάτση
Keyword(s):  
Next Generation Sequencing ◽  
Exome Sequencing ◽  
Whole Exome Sequencing ◽  
Gene Panel ◽  
Next Generation ◽  
Whole Exome ◽  
Next Generation Sequencing Ngs ◽  
Generation Sequencing ◽  
Dependent Probe

Εισαγωγή: Μεγάλος αριθμός ενδοκρινολογικών νοσημάτων έχει γενετική αιτιολογία. Η εφαρμογή των μέχρι σήμερα ευρέως χρησιμοποιούμενων συμβατικών τεχνικών της Μοριακής Βιολογίας (π.χ. αλληλούχηση κατά Sanger) αδυνατεί να αποσαφηνίσει σε πολλές περιπτώσεις την γενετική διαταραχή. Την αδυναμία αυτή καλύπτει η αλληλούχηση επόμενης γενιάς (Next Generation Sequencing, NGS), η οποία επιτρέπει την παράλληλη και μαζική αλληλούχηση πολλών γονιδίων σε πολλούς ασθενείς ταυτόχρονα σε μια μόνο δοκιμασία. Χαρακτηριστικά παραδείγματα ενδοκρινολογικών νοσημάτων, των οποίων η αναγνώριση της μοριακής διαταραχής δεν είναι πάντα εφικτή με τις συμβατικές μεθόδους, αποτελούν ο Μονογονιδιακός Σακχαρώδης Διαβήτης (ΜΣΔ) MODY, ο Συγγενής Υπερινσουλινισμός (ΣΥ), η Πολλαπλή Υποφυσιακή Ανεπάρκεια (ΠΥΑ) και οι Διαταραχές Διαφοροποίησης του Φύλου (ΔΔΦ). Ασθενείς με ΜΣΔ MODY και ΣΥ παρουσιάζουν διαταραχές στην έκκριση της ινσουλίνης από τα β-κύτταρα των νησιδίων Langerhans του παγκρέατος. Συγκεκριμένα, ασθενείς με ΜΣΔ MODY παρουσιάζουν μειωμένη έκκριση ινσουλίνης και κατά συνέπεια υπεργλυκαιμία, ενώ ασθενείς με ΣΥ παρουσιάζουν αυξημένη έκκριση ινσουλίνης, δυσανάλογη προς τα κυκλοφορούντα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα, και κατά συνέπεια υπογλυκαιμία. Ασθενείς με ΠΥΑ μπορεί να παρουσιάζουν ανατομικές ανωμαλίες της υπόφυσης και δυσμορφίες του προσώπου, καθώς και ανεπάρκεια τουλάχιστον δύο ορμονών της υπόφυσης, ενώ ασθενείς με ΔΔΦ παρουσιάζουν διαταραχές στον εμβρυολογικό καθορισμό και στην διαφοροποίηση του χρωμοσωμικού, γοναδικού και ανατομικού φύλου, με αποτέλεσμα την γέννηση νεογνών με αμφίβολα ή ασαφή έξω γεννητικά όργανα. Η μοριακή ταυτοποίηση της διαταραχής είναι θεμελιώδους σημασίας, όχι μόνο για την αναγνώριση των παθολογικών παραλλαγών των γονιδίων, τα οποία ευθύνονται για τα παραπάνω νοσήματα, αλλά και για τον συσχετισμό φαινότυπου-γονότυπου, για τη θεραπεία, την πρόγνωση και την αναγνώριση συνοδών χαρακτηριστικών της νόσου καθώς και για την παροχή γενετικής συμβουλευτικής στον ασθενή και στην οικογένεια του. Επιπλέον, προϋπόθεση για την ορθολογική αντιμετώπιση του νεογνού με ΔΔΦ αποτελεί η ταυτοποίηση της μοριακής βλάβης, η οποία μπορεί να καθορίσει την απόφαση για το φύλο του παιδιού, απόφαση με σημαντικές συνέπειες στην ψυχοκοινωνική προσαρμογή και τη μελλοντική ποιότητα της ζωής του. Σκοπός: Ο σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η αποσαφήνιση της μοριακής διαταραχής, ασθενών με γενετικά ενδοκρινολογικά νοσήματα, στους οποίους οι μέχρι σήμερα χρησιμοποιούμενες τεχνικές μοριακής ανάλυσης απέτυχαν να εντοπίσουν την μοριακή βλάβη, με την εφαρμογή μεθοδολογιών αλληλούχησης επόμενης γενιάς (Next Generation Sequencing Targeted Gene Panel, NGS TGP και Whole Exome Sequencing, WES). Συγκεκριμένα, διερευνήθηκε η γενετική αιτία 50 ασθενών με MODY, 17 ασθενών με ΣΥ, 2 ασθενών με ΠΥΑ και 2 ασθενών με ΔΔΦ. Ασθενείς και Μέθοδοι: Πενήντα ασθενείς με MODY ελέγχθηκαν για την παρουσία παθολογικών παραλλαγών σε μια ομάδα 7 γονιδίων (GCK, HNF1A, HNF4A, HNF1B, INS, ABCC8 και KCNJ11), τα οποία είναι γνωστό ότι συνδέονται με τον ΜΣΔ MODY. Δεκαεπτά ασθενείς με ΣΥ ελέγχθηκαν για την παρουσία παθολογικών παραλλαγών στην παραπάνω ομάδα γονιδίων, πολλά από τα οποία έχουν συνδεθεί με το ΣΥ αλλά και σε ακόμα 5 γονίδια (GLUD1, HADH, INSR, SLC16A1, TRMT10A), τα οποία επίσης σχετίζονται με τον ΣΥ. Οι ασθενείς με MODY ή ΣΥ, στους οποίους δεν ανιχνεύθηκε παθολογική παραλλαγή με την μεθοδολογία του NGS, ελέγχθηκαν για απαλείψεις και διπλασιασμούς των γονιδίων GCK, HNF1A, HNF4A, HNF1B και ABCC8 με την μέθοδο του MLPA (Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification). Επιπλέον, οι ασθενείς με ΣΥ στους οποίους δεν ανιχνεύθηκε παθολογική παραλλαγή με την μεθοδολογία του NGS, ελέγχθηκαν και για την παρουσία των παθολογικών ιντρονικών παραλλαγών c.1333-1013A>G του γονιδίου ABCC8 και c.636+471G>T του γονιδίου HADH με την αλληλούχηση κατά Sanger. Στα πλαίσια της παρούσας εργασίας, ακόμη, διερευνήθηκε η συχνότητα της παραλλαγής p.S385C του γονιδίου KCNJ11 στον Ελληνικό πληθυσμό. Με τη μέθοδο WES ελέγχθηκαν 2 ασθενείς με ΠΥΑ και 2 ασθενείς με ΔΔΦ, με σκοπό την ανίχνευση παθολογικών παραλλαγών που ευθύνονται για το φαινότυπό τους. Όλες οι παθολογικές παραλλαγές που ανιχνεύθηκαν με την μεθοδολογία του NGS, επιβεβαιώθηκαν με την αλληλούχηση κατά Sanger. Αποτελέσματα: Στο 28% (14/50) των ασθενών με MODY ανιχνεύθηκαν παθολογικές παραλλαγές των γονιδίων ABCC8 (8%, 4/50), GCK (8%, 4/50), HNF1A (6%, 3/50), HNF1B (4%, 2/50) και HNF4A (2%, 1/50). Στο 6% (3/50) βρέθηκαν αβέβαιης σημασίας παραλλαγές του γονιδίου ABCC8. Καμία παθολογική παραλλαγή δεν ανιχνεύθηκε στα γονίδια KCNJ11 και INS. Πέντε νέες παθολογικές παραλλαγές ανιχνεύθηκαν: η p.C371X του γονιδίου GCK, η p.N402Y του γονιδίου HNF1A, η p.E285K του γονιδίου HNF4A, η p.M1514T και η p.S1386F του γονιδίου ABCC8. Ακόμη, 2 ασθενείς με MODY έφεραν εκ νέου απάλειψη ολόκληρου του γονιδίου HNF1Β. Στο 23.5% (4/17) των ασθενών με ΣΥ ανιχνεύθηκαν παθολογικές παραλλαγές των γονιδίων ABCC8 (11.8%, 2/17), GCK (5.9%, 1/17) και HNF4A (5.9%, 1/17), ενώ στο 11.8% (2/17) των ασθενών με ΣΥ βρέθηκαν αβέβαιης σημασίας παραλλαγές των γονιδίων KCNJ11, INSR και HNF4A. Τρεις νέες παθολογικές παραλλαγές ανιχνεύθηκαν: η p.V71A του γονιδίου GCK, η p.R333P του γονιδίου HNF4A και η p.I445Sfs*5 του γονιδίου ABCC8. Η συχνότητα της παραλλαγής p.S385C του γονιδίου KCNJ11 στον Ελληνικό πληθυσμό βρέθηκε να είναι 1.35% (>1%), δηλαδή πολυμορφισμός. Με την εφαρμογή του WES στους 2 ασθενείς με ΠΥΑ ανιχνεύθηκαν παθολογικές παραλλαγές των γονιδίων HS6ST1, IL17RD, SOX9 (νέα παραλλαγή) και ΒΜΡ4, GNRH1, SRA1 αντίστοιχα, οι οποίες πιθανώς ευθύνονται για κάποια από τα κλινικά χαρακτηριστικά που παρουσιάζουν, ενώ στους 2 ασθενείς με ΔΔΦ ανιχνεύθηκαν παθολογικές παραλλαγές των γονιδίων TACR3, WNT7A και SAMD9 (εκ νέου παραλλαγή), PMM2, ACTN4 αντίστοιχα, οι οποίες πιθανώς ευθύνονται για τα κλινικά χαρακτηριστικά που παρουσιάζουν. Συμπεράσματα: Η εφαρμογή της μεθοδολογίας του NGS προσέφερε γενετική διάγνωση στο 28% των ασθενών με MODY και στο 23.5% των ασθενών με ΣΥ, επέτρεψε την ταυτοποίηση 5 νέων παθολογικών παραλλαγών σε ασθενείς με MODY και 3 σε ασθενείς με ΣΥ και αποκάλυψε ότι οι παθολογικές παραλλαγές του γονιδίου ABCC8 στους ασθενείς με MODY ήταν ισάριθμες με τις παθολογικές παραλλαγές του γονιδίου GCK των ασθενών με MODY. Επιπλέον, με την εφαρμογή του WES στους προηγουμένως αδιάγνωστους ασθενείς με ΠΥΑ και στους ασθενείς με ΔΔΦ ανιχνεύθηκαν αρκετές παραλλαγές, οι οποίες ευθύνονται για τα κλινικά χαρακτηριστικά τους. Συμπεραίνεται ότι η εφαρμογή της μεθοδολογίας του NGS προσφέρει γρήγορα αποτελέσματα, αυξάνει την διαγνωστική ακρίβεια και είναι πιο οικονομική σε σύγκριση με την αλληλούχηση κατά Sanger. Συνεπώς, η μεθοδολογία του NGS αποτελεί ένα χρήσιμο εργαλείο για τη διάγνωση γενετικών ενδοκρινολογικών νοσημάτων.

Next Generation Sequencing in der medizinischen Versorgung – Stellen Zusatzbefunde und ihre potentiellen ökonomischen Implikationen eine Adoptionshürde dar?

2018 ◽  
Vol 24 (04) ◽  
pp. 197-208
Author(s):  
Susan Raths ◽  
Heiko Paland ◽  
Marit Buschke ◽  
Steffen Fleßa
Keyword(s):  
Next Generation Sequencing ◽  
Genome Sequencing ◽  
Next Generation ◽  
Whole Exome ◽  
Next Generation Sequencing Ngs ◽  
Generation Sequencing

Zusammenfassung Ziel der Arbeit Ziel ist es, die Bedeutung des Next Generation Sequencing (NGS) und die Relevanz von Zusatzbefunden im derzeitigen klinischen Alltag zu bewerten. Dies soll eine Beurteilung erlauben, ob die ökonomischen Konsequenzen von Zusatzbefunden in der klinischen Routine einer Adoption von modernen Genanalysen entgegenstehen. Methodik Hierzu wurde eine Literaturrecherche sowie eine Online-Befragung unter Humangenetikern (n = 53) zur Relevanz von NGS-Methoden und Zusatzbefunden durchgeführt. Ergebnisse Whole Exome und Genome Sequencing (WES/WGS) werden bislang nur für ausgewählte Patientengruppen angewandt. Die Auftrittswahrscheinlichkeit von Zusatzbefunden wird nur von wenigen Publikationen thematisiert und hängt von der Filterstrategie der Rohdaten ab. Soweit keine ausdrückliche Suche nach Zusatzbefunden erfolgt, scheinen sie nicht gehäuft aufzutreten. Dies deckt sich mit den Angaben der deutschen Humangenetiker, wobei die Befragten zukünftig eine deutliche Zunahme von genetischen Analysen und Zusatzbefunden erwarten. Schlussfolgerung Umfassende Genanalysen sind bisher kein Massenphänomen in der Versorgung, sondern stellen eine frühe Mikroinnovation des Gesundheitswesens dar. Zusatzbefunde können durch fokussierte Auswertungsstrategien minimiert werden. Derzeit behindern (noch) vielfältige Herausforderungen und die teilweise fehlende Evidenz des Patientennutzens eine Übernahme als Standardlösung. Zusatzbefunde und ihre potentiellen Kosten spielen hingegen (noch) keine bedeutende Rolle im Adoptionsprozess dieser Versorgungsinnovation.

scholarly journals Application of Blood Group Genotyping by Next-Generation Sequencing in Various Immunohaematology Cases

2021 ◽  
pp. 1-9
Author(s):  
Tae Yeul Kim ◽  
HongBi Yu ◽  
Minh-Trang Thi Phan ◽  
Ja-Hyun Jang ◽  
Duck Cho
Keyword(s):  
Next Generation Sequencing ◽  
Blood Group ◽  
High Frequency ◽  
Blood Group Antigen ◽  
Clinical Settings ◽  
Next Generation ◽  
Hybridization Capture ◽  
Low Levels ◽  
Next Generation Sequencing Ngs ◽  
Generation Sequencing

<b><i>Background:</i></b> Next-generation sequencing (NGS) technology has been recently introduced into blood group genotyping; however, there are few studies using NGS-based blood group genotyping in real-world clinical settings. In this study, we applied NGS-based blood group genotyping into various immunohaematology cases encountered in routine clinical practice. <b><i>Methods:</i></b> This study included 4 immunohaematology cases: ABO subgroup, ABO chimerism, antibody to a high-frequency antigen (HFA), and anti-CD47 interference. We designed a hybridization capture-based NGS panel targeting 39 blood group-related genes and applied it to the 4 cases. <b><i>Results:</i></b> NGS analysis revealed a novel intronic variant (NM_020469.3:c.29-10T&#x3e;G) in a patient with an A<sub>el</sub> phenotype and detected a small fraction of <i>ABO</i>*<i>A1.02</i> (approximately 3–6%) coexisting with the major genotype <i>ABO</i>*<i>B.01</i>/<i>O.01.02</i> in dizygotic twins. In addition, NGS analysis found a homozygous stop-gain variant (NM_004827.3:c.376C&#x3e;T, p.Gln126*; <i>ABCG2</i>*<i>01N.01</i>) in a patient with an antibody to an HFA; consequently, this patient’s phenotype was predicted as Jr(a−). Lastly, blood group phenotypes predicted by NGS were concordant with those determined by serology in 2 patients treated with anti-CD47 drugs. <b><i>Conclusion:</i></b> NGS-based blood group genotyping can be used for identifying <i>ABO</i> subgroup alleles, low levels of blood group chimerism, and antibodies to HFAs. Furthermore, it can be applied to extended blood group antigen matching for patients treated with anti-CD47 drugs.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document