🧬 biology

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

Deze studie toont aan dat het Sikun 2000-sequencingplatform superieure kwaliteitsmetrieken, een hoge reproduceerbaarheid en een verbeterde gevoeligheid voor het detecteren van laagfrequente varianten in tumor-FFPE-monsters en ctDNA-standaarden levert vergeleken met gevestigde Illumina-platforms, waarmee het wordt gevestigd als een competitief alternatief voor klinische en onderzoeksapplicaties.

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

Gepubliceerd 2026-08-06

📖 4 min leestijd☕ Koffiepauze-leesvoer

CC BY 4.0

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

Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ⚕️ Dit is een AI-gegenereerde uitleg van een preprint die niet peer-reviewed is. Dit is geen medisch advies. Neem geen gezondheidsbeslissingen op basis van deze inhoud. Lees de volledige disclaimer

Stel je het menselijk lichaam voor als een enorme, bruisende stad. Soms beginnen een paar gebouwen in die stad te haperen en veranderen ze in probleemgebieden — dit zijn tumoren. Om dit te stoppen, hebben artsen een kaart nodig van wat er precies mis is gegaan binnen de cellen. Lange tijd was de enige manier om die kaart te krijgen door een team met een schep naar binnen te sturen om een stuk van het kapotte gebouw op te graven (een weefselbiopsie). Maar soms is het gebouw te moeilijk te bereiken, of is de schade te klein om met een schep te zien.

Maak kennis met de "liquid biopsy" (vloeibare biopsie). In plaats van te graven, kunnen artsen zoeken naar kleine, zwevende fragmenten van de blauwdruk van het gebouw die de probleemgebieden per ongeluk in de bloedbaan van de stad hebben achtergelaten. Deze fragmenten worden ctDNA genoemd. Het probleem is dat deze fragmenten ongelooflijk zeldzaam en fragiel zijn, zoals het vinden van één specifiek korreltje zand op een strand. Om ze te vinden, gebruiken wetenschappers een hightech machine genaamd een Next-Generation Sequencer (NGS). Denk aan deze machine als een supersnelle, ultra-precieze fotokopieermachine die de genetische code leest. Het doel is om een machine te maken die niet alleen snel en nauwkeurig is, maar ook betaalbaar, zodat meer mensen toegang hebben tot deze levensreddende kaarten.

Dit artikel is een rapportcijfer voor een nieuwe fotokopieermachine genaamd de Sikun 2000, gemaakt door een bedrijf genaamd Sikun Life Science. De onderzoekers wilden zien of deze nieuwe machine de klus net zo goed of zelfs beter kon klaren dan de beroemde "gouden standaard"-machines die momenteel in gebruik zijn (zoals de Illumina NextSeq 550 en de NovaSeq-serie). Ze testten de Sikun 2000 op twee dingen: echte tumorstalen genomen van patiënten (FFPE-monsters) en "oefensamples" met bekende, minuscule hoeveelheden mutaties (ctDNA-standaarden).

Dit is wat ze vonden:

De Test in de Praktijk (Tumorstalen)
Het team nam 50 echte tumorstalen en liet deze door zowel de nieuwe Sikun 2000 als de gevestigde NextSeq 550 lopen. Ze wilden zien of de nieuwe machine de genetische code duidelijk kon lezen en dezelfde fouten kon vinden als de oude.

Het resultaat: De Sikun 2000 deed een uitstekende zaak. Het produceerde duidelijkere, scherpere "foto's" van de genetische code, met een hogere kwaliteitsscore (een Q30 genoemd) dan de NextSeq 550. Het slaagde er ook in om de unieke delen van de code dieper te lezen (hogere unieke diepte), wat cruciaal is voor het opsporen van zeldzame fouten.
De overeenkomst: Wanneer ze de lijsten met gevonden mutaties van beide machines vergeleken, kwamen ze bijna overal overeen (ongeveer 96% van de tijd). De metingen van hoe vaak een mutatie voorkwam (VAF) waren ook vrijwel identiek. Dit suggerercert dat de Sikun 2000 een betrouwbare vervanging is voor de oudere machines bij het onderzoeken van echt patiëntweefsel.

De "Naald in de Hooiberg" Test (ctDNA-standaarden)
Vervolgens testten ze het vermogen van de machine om zeer zeldzame mutaties te vinden. Ze gebruikten speciale "steunwieltjes"-samples (standaarden) die bekende mutaties bevatten op zeer lage niveaus: 0,1% en 1,0%. Het vinden van een 0,1% mutatie is als het vinden van één specifiek rood korreltje zand in een emmer met duizend witte korrels.

Het resultaat: De Sikun 2000 was hier een kampioen in. Het vond 100% van de mutaties in de 0,1% en 1,0% monsters.
De vergelijking: Wanneer ze de Sikun 2000 vergeleken met twee andere hoogwaardige Illumina-machines (NovaSeq 6000 en NovaSeq X), presteerde de Sikun 2000 zelfs iets beter. Het vond alle 8 verwachte mutaties in het moeilijke 0,1% monster, terwijl de andere twee machines er één misten (de KRAS A146T mutatie). De Sikun 2000 produceerde ook minder "wazige" of kwalitatief minder goede reads, wat betekent dat de data schoner waren.

Wat dit betekent
Het artikel suggereert dat de Sikun 2000 een sterke kandidaat is in de wereld van de kankergenetica. Het biedt hoogwaardige gegevens die de huidige topmodellen evenaren of zelfs overtreffen, vooral bij het proberen op te sporen van zeer zeldzame mutaties in vloeibare biopsies. De auteurs merken op dat hoewel de machine geweldig is voor gerichte sequencing (het kijken naar specifieke genen), het misschien niet de beste keuze is voor enorme, whole-genome projecten vanwege de beperkingen in de output. Echter, voor de specifieke taak van het vinden van kankermutaties in patiëntmonsters, laat de Sikun 2000 een aanzienlijk potentieel zien als een concurrerend, hoogwaardig en kosteneffectief instrument voor zowel onderzoek als klinisch gebruik.

Technische Samenvatting: Evaluatie van Targeted Sequencing voor Tumor FFPE-monsters en ctDNA-standaarden op de Sikun 2000

Probleemstelling
Next-generation sequencing (NGS) is de standaard geworden voor het detecteren van tumorgenvarianten om precisie-oncologie te sturen. Echter, naarmate de schaal van sequencing groter wordt, is er een toenemende vraag naar platforms die zowel een hoge datakwaliteit als lagere kosten bieden. Hoewel Illumina-platforms (bijv. NextSeq 550, NovaSeq 6000) de mainstream standaard blijven, komen er binnenlandse alternatieven op. De Sikun 2000, een nieuw sequencing-platform gebaseerd op sequencing by synthesis (SBS) met een reversible terminator-benadering, is gelanceerd voor wetenschappelijk onderzoek. Het claimt compatibiliteit met Illumina-libraries, hoge nauwkeurigheid, goede reproduceerbaarheid en lagere operationele kosten. De prestaties ten opzichte van gevestigde Illumina-platforms in klinische tumorapplicaties—specifiek met betrekking tot FFPE-weefselmonsters en laagfrequent circulair tumor-DNA (ctDNA)—vereisten echter een rigoureuze evaluatie.

Methodologie
De studie maakte gebruik van een comparatief experimenteel ontwerp om de Sikun 2000 te evalueren tegenover gevestigde Illumina-platforms (NextSeq 550, NovaSeq 6000 en NovaSeq X).

Monsterpreparatie:
- FFPE-monsters: 50 tumor FFPE-monsters van kankerpatiënten werden verwerkt met behulp van een gestandaardiseerd DNA-extractie- en library-constructieprotocol (Burning Rock Lung Plasma® Multi-Gene Mutation Detection Kit met een 168-genen panel).
- ctDNA-standaarden: Lung cancer ctDNA-standaarden met bekende Variant Allele Frequencies (VAF) van 0,0% (negatieve controle), 0,1% en 1,0% werden voorbereid met behulp van de IGT® Fast Library Prep Kit en TargetSeq® probes (NSCLS 23 genen panel).
Sequencing:
- FFPE-monsters ondergingen drievoudige sequencing op de Sikun 2000 en enkelvoudige sequencing op de NextSeq 550.
- ctDNA-standaarden werden gesequenced op de Sikun 2000, NovaSeq 6000 en NovaSeq X.
- Alle platforms maakten gebruik van 150 bp paired-end (PE150) sequencing.
Dataprocessing en Analyse:
- Ruwe data werd gedownsampled naar equivalente dieptes voor een eerlijke vergelijking.
- Kwaliteitscontrole omvatte filtering voor adaptercontaminatie, lage kwaliteit basen en N-gehalte.
- Reads werden uitgelijnd met de hg19 referentie-genoom met behulp van BWA-MEM.
- Variant calling (SNVs, Indels) werd uitgevoerd met VarScan, gevolgd door annotatie met ANNOVAR en SnpEff.
- Statistische analyses (Wilcoxon signed-rank test, One-Way ANOVA, Pearson correlatie) werden gebruikt om kwaliteitsmetrieken (Q30, unieke diepte, mapping ratio) en concordantie van variantdetectie te vergelijken.

Belangrijkste Bijdragen en Resultaten

Prestaties op FFPE-monsters (Sikun 2000 vs. NextSeq 550):
- Kwaliteitsmetrieken: De Sikun 2000 vertoonde superieure prestaties in unieke sequencing-diepte en Q30-ratio's vergeleken met de NextSeq 550. De Q30-ratio voor de Sikun 2000 varieerde van 95,6% tot 97,5%, wat significant hoger is dan de 88,8%–95,9% van de NextSeq 550 ( $P < 0,01$ ). De unieke diepte was ook significant hoger voor de Sikun 2000 ( $P < 0,01$ ).
- Reproduceerbaarheid: Drievoudige sequencing op de Sikun 2000 toonde een hoge reproduceerbaarheid, waarbij de belangrijkste kwaliteits-parametercurves een hoge mate van overlap vertoonden.
- Variant Concordantie: Beide platforms vertoonden een hoge consistentie in het detecteren van driver-genvarianten (EGFR, ALK, KRAS, etc.) in NSCLC, met een concordantieratio van 95,83%. De Variant Allele Frequencies (VAF) van SNVs en Indels vertoonden een sterke correlatie ( $R^2 \geq 0,96$ ) tussen de twee platforms.
Prestaties op ctDNA-standaarden (Sikun 2000 vs. NovaSeq 6000/X):
- Sensitiviteit: Voor ctDNA-standaarden met een VAF van 0,1% en 1,0% bereikte de Sikun 2000 een detectiegevoeligheid van 100% voor alle 8 mutatieplaatsen.
- Vergelijkbare Sensitiviteit: Op het 0,1% VAF-niveau presteerde de Sikun 2000 beter dan de NovaSeq 6000 en NovaSeq X. Terwijl de Sikun 2000 alle 8 locaties detecteerde, detecteerden de NovaSeq-platforms slechts 87,5% (waarbij de KRAS p.A146T SNV niet werd gedetecteerd).
- Datakwaliteit: De Sikun 2000 genereerde significant minder reads van lage kwaliteit (0,05%) vergeleken met NovaSeq 6000 (0,65%) en NovaSeq X (0,86%) ( $P < 0,05$ ). Het bereikte ook een hogere gemiddelde target-diepte (28.355×) vergeleken met de NovaSeq-platforms.

Betekenis en Claims
Het artikel claimt dat de Sikun 2000 een competitief alternatief vormt voor tumor-targeted sequencing in zowel wetenschappelijk onderzoek als klinische toepassingen. De studie concludeert dat de Sikun 200 de volgende biedt:

Superieure Datakwaliteit: Hogere Q30-ratio's en unieke dieptes vergeleken met de NextSeq 550 in FFPE-monsters.
Verbeterde Detectie van Lage Frequenties: Superieure sensitiviteit voor laagfrequente varianten (0,1% VAF) vergeleken met hoog-throughput Illumina NovaSeq-platforms, toegeschreven aan lagere percentages reads van lage kwaliteit en een hogere target-diepte.
Hoge Reproduceerbaarheid: Consistente resultaten bij herhaalde assays.
Kosteneffectiviteit: De auteurs merken op dat het platform aanzienlijk lagere operationele kosten heeft vergeleken met Illumina-platforms, wat duidt op een sterke marktcompetitiviteit.

De auteurs positioneren de Sikun 2000 als een levensvatbare optie voor precisiegeneeskunde, met name voor het detecteren van driver-genvarianten in NSCLC en het monitoren van ctDNA, terwijl zij erkennen dat bredere klinische adoptie verdere validatie met grotere klinische dataset-monsters vereist.

Meer zoals dit