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Evaluate the performance of Targeted Sequencing for Tumor FFPE Samples and ctDNA Standards on the Sikun 2000

Este estudio demuestra que la plataforma de secuenciación Sikun 2000 ofrece métricas de calidad superiores, alta reproducibilidad y una sensibilidad mejorada para la detección de variantes de baja frecuencia en muestras de FFPE tumorales y estándares de ctDNA en comparación con las plataformas establecidas de Illumina, estableciéndose como una alternativa competitiva para aplicaciones clínicas y de investigación.

Autores originales: Jiuzhou Zhao, Tianbo Wang, Li Zhao, Jiawen Zheng, Chengzhi Zhao, Junnan Feng, Rui Sun, Chengjiao Duan, Dongdong Chen, Keya Cai, Bing Wei

Publicado 2026-08-06

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CC BY 4.0

Autores originales: Jiuzhou Zhao, Tianbo Wang, Li Zhao, Jiawen Zheng, Chengzhi Zhao, Junnan Feng, Rui Sun, Chengjiao Duan, Dongdong Chen, Keya Cai, Bing Wei

Artículo original bajo licencia CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ⚕️ Esta es una explicación generada por IA de un preprint que no ha sido revisado por pares. No es consejo médico. No tome decisiones de salud basándose en este contenido. Leer descargo de responsabilidad completo

Imagina el cuerpo humano como una ciudad enorme y bulliciosa. A veces, algunos edificios de esa ciudad empiezan a funcionar mal y se convierten en puntos problemáticos: estos son los tumores. Para detenerlos, los médicos necesitan un mapa de qué es exactamente lo que ha fallado dentro de las células. Durante mucho tiempo, la única forma de obtener este mapa era enviar a un equipo con una pala para excavar un trozo del edificio dañado (una biopsia de tejido). Pero a veces, el edificio es demasiado difícil de alcanzar, o el daño es demasiado pequeño para verlo con una pala.

Aquí entra la "biopsia líquida". En lugar de excavar, los médicos pueden buscar diminutos fragmentos flotantes del plano del edificio que los puntos problemáticos han dejado caer accidentalmente en el torrente sanguíneo de la ciudad. Estos fragmentos se llaman ctDNA. El problema es que estos fragmentos son increíblemente raros y frágiles, como intentar encontrar un grano de arena específico en una playa. Para encontrarlos, los científicos utilizan una máquina de alta tecnología llamada Secuenciador de Nueva Generación (NGS). Piensa en esta máquina como una fotocopiadora súper rápida y ultra precisa que lee el código genético. El objetivo es hacer una máquina que no solo sea rápida y precisa, sino también asequible, para que más personas puedan obtener estos mapas que salvan vidas.

Este documento es una boleta de calificaciones para una nueva fotocopiadora llamada Sikun 2000, fabricada por una empresa llamada Sikun Life Science. Los investigadores querían ver si esta nueva máquina podía hacer el trabajo tan bien como, o incluso mejor que, las famosas máquinas "estándar de oro" que se usan actualmente (como la serie Illumina NextSeq 550 y NovaSeq). Probaron el Sikun 2000 en dos cosas: muestras reales de tumores tomadas de pacientes (muestras FFPE) y muestras de "práctica" con cantidades diminutas y conocidas de mutaciones (estándares de ctDNA).

Esto es lo que encontraron:

La prueba del mundo real (Muestras de tumores)
El equipo tomó 50 muestras de tumores reales y las pasó tanto por el nuevo Sikun 2000 como por el establecido NextSeq 550. Querían ver si la nueva máquina podía leer el código genético con claridad y encontrar los mismos errores que la antigua.

El Resultado: El Sikun 2000 hizo un trabajo excelente. Produjo "fotos" del código genético más claras y nítidas, con una puntuación de calidad más alta (llamada Q30) que el NextSeq 550. También logró leer las partes únicas del código con mayor profundidad (mayor profundidad única), lo cual es crucial para detectar errores raros.
La Coincidencia: Cuando compararon las listas de mutaciones encontradas por ambas máquinas, coincidieron en casi todo (aproximadamente el 96% de las veces). Las mediciones de qué tan común era una mutación (VAF) también fueron casi idénticas. Esto sugiere que el Sikun 2000 es un reemplazo fiable para las máquinas más antiguas cuando se busca en tejido real de pacientes.

La prueba de "la aguja en un pajar" (Estándares de ctDNA)
A continuación, probaron la capacidad de la máquina para encontrar mutaciones muy raras. Utilizaron muestras de "ruedas de entrenamiento" (estándares) que contenían mutaciones conocidas en niveles muy bajos: 0.1% y 1.0%. Encontrar una mutación del 0.1% es como encontrar un grano de arena rojo específico en un cubo de mil granos blancos.

El Resultado: El Sikun 2000 fue un campeón en esto. Encontró el 100% de las mutaciones en las muestras de 0.1% y 1.0%.
La Comparación: Cuando compararon el Sikun 2000 con otras dos máquinas de alta gama de Illumina (NovaSeq 6000 y NovaSeq X), el Sikicun 2000 se desempeñó ligeramente mejor. Encontró todas las 8 mutaciones esperadas en la difícil muestra del 0.1%, mientras que las otras dos máquinas pasaron por alto una (la mutación KRAS A146T). El Sikun 2000 también produjo menos lecturas "borrosas" o de baja calidad, lo que significa que sus datos eran más limpios.

Lo que esto significa
El documento sugiere que el Sikun 2000 es un fuerte contendiente en el mundo de la genética del cáncer. Ofrece datos de alta calidad que igualan o superan a las máquinas de primer nivel actuales, especialmente cuando se intenta detectar mutaciones muy raras en biopsias líquidas. Los autores señalan que, si bien la máquina es excelente para la secuenciación dirigida (mirar genes específicos), podría no ser la mejor opción para proyectos masivos de genoma completo debido a sus límites de producción. Sin embargo, para el trabajo específico de encontrar mutaciones de cáncer en muestras de pacientes, el Sikun 2000 muestra un potencial significativo para ser una herramienta competitiva, de alta calidad y rentable tanto para la investigación como para el uso clínico.

Resumen Técnico: Evaluación de la Secuenciación Dirigida para Muestras de FFPE Tumorales y Estándares de ctDNA en el Sikun 2000

Planteamiento del Problema
La secuenciación de nueva generación (NGS) se ha convertido en el estándar para la detección de variantes de genes tumorales para guiar la oncología de precisión. Sin embargo, a medida que la escala de secuenciación se expande, existe una demanda creciente de plataformas que ofrezcan tanto alta calidad de datos como menores costos. Aunque las plataformas de Illumina (por ejemplo, NextSeq 550, NovaSeq 6000) siguen siendo el estándar predominante, están surgiendo alternativas nacionales. El Sikun 2000, una nueva plataforma de secuenciación basada en la síntesis de secuencias (SBS) con un enfoque de terminador reversible, ha sido lanzada para la investigación científica. Esta afirma compatibilidad con las librerías de Illumina, alta precisión, buena repetibilidad y menores costos operativos. No obstante, su rendimiento en relación con las plataformas de Illumina establecidas en aplicaciones tumorales clínicas —específicamente en muestras de tejido FFPE y ADN tumoral circulante (ctDNA) de baja frecuencia— requería una evaluación rigurosa.

Metodología
El estudio empleó un diseño experimental comparativo para evaluar el Sikun 2000 frente a las plataformas establecidas de Illumina (NextSeq 550, NovaSeq 6000 y NovaSeq X).

Preparación de Muestras:
- Muestras FFPE: Se procesaron 50 muestras de FFPE de tumores de pacientes con cáncer utilizando un protocolo estandarizado de extracción de ADN y construcción de librerías (Kit de detección de mutaciones multigenéticas Burning Rock Lung Plasma® con un panel de 168 genes).
- Estándares de ctDNA: Se prepararon estándares de ctDNA de cáncer de pulmón con frecuencias de alelo variante (VAF) conocidas de 0.0% (control negativo), 0.1% y 1.0% utilizando el kit IGT® Fast Library Prep y sondas TargetSeq® (panel de 23 genes NSCLS).
Secuenciación:
- Las muestras de FFPE se sometieron a una secuenciación por triplicado en el Sikun 2000 y a una secuenciación única en el NextSeq 550.
- Los estándares de ctDNA se secuenciaron en el Sikun 2000, NovaSeq 6000 y NovaSeq X.
- Todas las plataformas utilizaron secuenciación de lectura apareada de 150 pb (PE150).
Procesamiento y Análisis de Datos:
- Los datos brutos se submuestrearon a profundidades equivalentes para una comparación justa.
- El control de calidad incluyó el filtrado de contaminación por adaptadores, bases de baja calidad y contenido de N.
- Las lecturas se alinearon al genoma de referencia hg19 mediante BWA-MEM.
- La identificación de variantes (SNVs, Indels) se realizó mediante VarScan, seguido de la anotación con ANNOVAR y SnpEff.
- Se utilizaron análisis estadísticos (prueba de rango con signo de Wilcoxon, ANOVA de un factor, correlación de Pearson) para comparar las métricas de calidad (Q30, profundidad única, ratio de mapeo) y la concordancia en la detección de variantes.

Contribuciones Clave y Resultados

Desempeño en Muestras FFPE (Sikun 2000 vs. NextSeq 550):
- Métricas de Calidad: El Sikun 2000 demostró un desempeño superior en la profundidad de secuenciación única y en los ratios Q30 en comparación con el NextSeq 550. El ratio Q30 para el Sikun 2000 osciló entre 95.6% y 97.5%, significativamente mayor que el 88.8%–95.9% del NextSeq 550 ( $P < 0.01$ ). La profundidad única también fue significativamente mayor para el Sikun 2000 ( $P < 0.01$ ).
- Repetibilidad: La secuenciación por triplicado en el Sikun 2000 mostró una alta repetibilidad, con curvas de parámetros de calidad clave que exhibieron un alto grado de superposición.
- Concordancia de Variantes: Ambas plataformas mostraron una alta consistencia en la detección de variantes de genes conductores (EGFR, ALK, KRAS, etc.) en NSCLC, con una tasa de concordancia del 95.83%. Las frecuencias de alelo variante (VAF) de las SNVs e Indels mostraron una fuerte correlación ( $R^2 \geq 0.96$ ) entre las dos plataformas.
Desempeño en Estándares de ctDNA (Sikun 2000 vs. NovaSeq 6000/X):
- Sensibilidad: Para los estándares de ctDNA con VAF de 0.1% y 1.0%, el Sikun 2000 logró una sensibilidad de detección del 100% para los 8 sitios de mutación.
- Sensibilidad Comparativa: Al nivel de VAF de 0.1%, el Sikun 2000 superó al NovaSeq 6000 y al NovaSeq X. Mientras que el Sikun 2000 detectó los 8 sitios, las plataformas NovaSeq detectaron solo el 87.5% (fallando en la detección de la SNV KRAS p.A146T).
- Calidad de Datos: El Sikun 2000 generó significativamente menos lecturas de baja calidad (0.05%) en comparación con NovaSeq 6000 (0.65%) y NovaSeq X (0.86%) ( $P < 0.05$ ). También alcanzó una profundidad objetivo promedio más alta (28,355×) en comparación con las plataformas NovaSeq.

Significancia y Reivindicaciones
El artículo afirma que el Sikun 2000 representa una alternativa competitiva para la secuenciación dirigida de tumores tanto en la investigación científica como en las aplicaciones clínicas. El estudio concluye que el Sikun 2000 ofrece:

Calidad de Datos Superior: Mayores ratios Q30 y profundidades únicas en comparación con el NextSeq 550 en muestras FFPE.
Detección de Baja Frecuencia Mejorada: Sensibilidad superior para variantes de baja frecuencia (VAF de 0.1%) en comparación con las plataformas de alto rendimiento de Illumina NovaSeq, atribuido a menores tasas de lecturas de baja calidad y mayor profundidad objetivo.
Alta Repetibilidad: Resultados consistentes a través de ensayos repetidos.
Rentabilidad: Los autores señalan que la plataforma tiene costos de ejecución significativamente menores en comparación con las plataformas de Illumina, lo que sugiere una fuerte competitividad en el mercado.

Los autores posicionan al Sikun 2000 como una opción viable para la medicina de precisión, particularmente para la detección de variantes de genes conductores en NSCLC y el monitoreo de ctDNA, reconociendo al mismo tiempo que una adopción clínica más amplia requerirá una validación adicional con conjuntos de datos clínicos más amplios.

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