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

Este estudo demonstra que a plataforma de sequenciamento Sikun 2000 entrega métricas de qualidade superiores, alta reprodutibilidade e sensibilidade aprimorada para a detecção de variantes de baixa frequência em amostras de FFPE de tumor e padrões de ctDNA em comparação com as plataformas estabelecidas da Illumina, estabelecendo-a como uma alternativa competitiva para aplicações clínicas e de pesquisa.

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

Artigo original sob licença CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ⚕️ Esta é uma explicação gerada por IA de um preprint que não foi revisado por pares. Não é aconselhamento médico. Não tome decisões de saúde com base neste conteúdo. Ler aviso legal completo

Imagine o corpo humano como uma cidade enorme e movimentada. Às vezes, alguns edifícios nessa cidade começam a apresentar falhas e se tornam pontos de problemas — esses são os tumores. Para detê-los, os médicos precisam de um mapa de exatamente o que deu errado dentro das células. Por muito tempo, a única maneira de obter esse mapa era enviar uma equipe com uma pá para escavar um pedaço do edifício avariado (uma biópsia de tecido). Mas, às vezes, o edifício é difícil de alcançar ou o dano é pequeno demais para ser visto com uma pá.

Surge a "biópsia líquida". Em vez de escavar, os médicos podem procurar por pequenos fragmentos flutuantes do projeto do edifício que os pontos de problema deixaram cair acidentalmente na corrente sanguínea da cidade. Esses fragmentos são chamados de ctDNA. O problema é que esses fragmentos são incrivelmente raros e frágeis, como encontrar um grão de areia específico em uma praia. Para encontrá-los, os cientistas usam uma máquina de alta tecnologia chamada Sequenciador de Próxima Geração (NGS). Pense nesta máquina como uma fotocopiadora super-rápida e ultraprecisa que lê o código genético. O objetivo é fazer uma máquina que seja não apenas rápida e precisa, mas também acessível, para que mais pessoas possam obter esses mapas que salvam vidas.

Este artigo é um boletim de notas para uma nova fotocopiadora chamada Sikun 2000, fabricada por uma empresa chamada Sikun Life Science. Os pesquisadores querquiam ver se esta nova máquina poderia fazer o trabalho tão bem quanto, ou até melhor do que, as máquinas "padrão ouro" atualmente em uso (como a série Illumina NextSeq 550 e NovaSeq). Eles testaram o Sikun 2000 em duas coisas: amostras reais de tumores retiradas de pacientes (amostras FFPE) e amostras de "treinamento" com quantidades minúsculas conhecidas de mutações (padrões de ctDNA).

Aqui está o que eles descobriram:

O Teste do Mundo Real (Amostras de Tumor)
A equipe pegou 50 amostras de tumores reais e as processou tanto no novo Sikun 2000 quanto no estabelecido NextSeq 550. Eles queriam ver se a nova máquina conseguia ler o código genético com clareza e encontrar os mesmos erros que a antiga.

O Resultado: O Sikun 2000 fez um excelente trabalho. Ele produziu "fotos" do código genético mais claras e nítidas, com uma pontuação de qualidade superior (chamada Q30) à do NextSeq 550. Também conseguiu ler as partes únicas do código de forma mais profunda (maior profundidade única), o que é crucial para detectar erros raros.
A Correspondência: Quando compararam as listas de mutações encontradas pelas duas máquinas, elas concordaram em quase tudo (cerca de 96% das vezes). As medições de quão comum era uma mutação (VAF) também foram quase idênticas. Isso sugere que o Sikicun 2000 é um substituto confiável para as máquinas mais antigas ao observar o tecido real de pacientes.

O Teste da "Agulha no Palheiro" (Padrões de ctDNA)
Em seguida, testaram a capacidade da máquina de encontrar mutações muito raras. Eles usaram amostras especiais de "rodinhas de treinamento" (padrões) que continham mutações conhecidas em níveis muito baixos: 0,1% e 1,0%. Encontrar uma mutação de 0,1% é como encontrar um grão de areia vermelho específico em um balde de mil grãos brancos.

O Resultado: O Sikun 2000 foi um campeão nisso. Ele encontrou 100% das mutações nas amostras de 0,1% e 1,0%.
A Comparação: Quando compararam o Sikun 2000 com outras duas máquinas de alto desempenho da Illumina (NovaSeq 6000 e NovaSeq X), o Sikun 2000 teve um desempenho ligeiramente superior. Ele encontrou todas as 8 mutações esperadas na difícil amostra de 0,1%, enquanto as outras duas máquinas perderam uma delas (a mutação KRAS A146T). O Sikun 2000 também produziu menos leituras "embaçadas" ou de baixa qualidade, o que significa que seus dados eram mais limpos.

O Que Isso Significa
O artigo sugere que o Sikun 2000 é um forte concorrente no mundo da genética do câncer. Ele oferece dados de alta qualidade que igualam ou superam as atuais máquinas de alto nível, especialmente ao tentar detectar mutações muito raras em biópsias líquidas. Os autores observam que, embora a máquina seja ótima para sequenciamento direcionado (olhando para genes específicos), pode não ser a melhor escolha para projetos massivos de genoma completo devido aos seus limites de saída. No entanto, para o trabalho específico de encontrar mutações de câncer em amostras de pacientes, o Sikun 2000 mostra um potencial significativo para ser uma ferramenta competitiva, de alta qualidade e de custo-benefício para uso tanto em pesquisa quanto clínico.

Resumo Técnico: Avaliação de Sequenciamento Alvo para Amostras de Tecido FFPE e Padrões de ctDNA no Sikun 2000

Definição do Problema
O sequenciamento de nova geração (NGS) tornou-se o padrão para a detecção de variantes genéticas tumorais para orientar a oncologia de precisão. No entanto, à medida que a escala de sequenciamento se expande, há uma demanda crescente por plataformas que ofereçam tanto alta qualidade de dados quanto custos mais baixos. Embora as plataformas Illumina (ex: NextSeq 550, NovaSeq 6000) permaneçam como o padrão dominante, alternativas nacionais estão surgindo. O Sikun 2000, uma nova plataforma de sequenciamento baseada em síntese por sequenciamento (SBS) com uma abordagem de terminador reversível, foi lançado para pesquisa científica. Ele afirma compatibilidade com bibliotecas Illumina, alta precisão, boa repetibilidade e menores custos operacionais. Contudo, seu desempenho em relação às plataformas Illumina estabelecidas em aplicações clínicas de tumores — especificamente em amostras de tecido FFPE e DNA tumoral circulante (ctDNA) de baixa frequência — exigia uma avaliação rigorosa.

Metodologia
O estudo empregou um delineamento experimental comparativo para avaliar o Sikun 2000 contra plataformas Illumina estabelecidas (NextSeq 550, NovaSeq 6000 e NovaSeq X).

Preparação de Amostras:
- Amostras FFPE: 50 amostras de FFPE de tumores de pacientes com câncer foram processadas utilizando um protocolo padronizado de extração de DNA e construção de biblioteca (Kit de Detecção de Mutação de Multigenes Burning Rock Lung Plasma® com um painel de 16 de genes).
- Padrões de ctDNA: Padrões de ctDNA de câncer de pulmão com Frequências de Alelo Variante (VAF) conhecidas de 0,0% (controle negativo), 0,1% e 1,0% foram preparados utilizando o Kit de Preparação de Biblioteca IGT® Fast e sondas TargetSeq® (painel de 23 genes NSCLS).
Sequenciamento:
- As amostras FFPE passaram por sequenciamento em triplicata no Sikun 2000 e sequenciamento único no NextSeq 550.
- Os padrões de ctDNA foram sequenciados no Sikun 2000, NovaSeq 6000 e NovaSeq X.
- Todas as plataformas utilizaram sequenciamento de extremidade pareada de 150 bp (PE150).
Processamento e Análise de Dados:
- Os dados brutos foram subamostrados para profundidades equivalentes para uma comparação justa.
- O controle de qualidade incluiu a filtragem de contaminação de adaptadores, bases de baixa qualidade e conteúdo de N.
- As leituras foram alinhadas ao genoma de referência hg19 usando BWA-MEM.
- A chamada de variantes (SNVs, Indels) foi realizada usando VarScan, seguida de anotação com ANNOVAR e SnpEff.
- Análises estatísticas (teste de postos sinalizados de Wilcoxon, ANOVA de uma via, correlação de Pearson) foram utilizadas para comparar métricas de qualidade (Q30, profundidade única, razão de mapeamento) e concordância na detecção de variantes.

Principais Contribuições e Resultados

Desempenho em Amostras FFPE (Sikun 2000 vs. NextSeq 550):
- Métricas de Qualidade: O Sikun 2000 demonstrou desempenho superior em profundidade de sequenciamento única e razões Q30 em comparação ao NextSeq 550. A razão Q30 para o Sikun 2000 variou de 95,6% a 97,5%, significativamente superior aos 88,8%–95,9% do NextSeq 550 ( $P < 0,01$ ). A profundidade única também foi significativamente maior para o Sikun 2000 ( $P < 0,01$ ).
- Reprodutibilidade: O sequenciamento em triplicata no Sikun 2000 mostrou alta reprodutibilidade, com curvas de parâmetros de qualidade chave exibindo um alto grau de sobreposição.
- Concordância de Variantes: Ambas as plataformas mostraram alta consistência na detecção de variantes de genes drivers (EGFR, ALK, KRAS, etc.) em NSCLC, com uma taxa de concordância de 95,83%. As Frequências de Alelo Variante (VAF) de SNVs e Indels mostraram uma forte correlação ( $R^2 \geq 0,96$ ) entre as duas plataformas.
Desempenho em Padrões de ctDNA (Sikun 2000 vs. NovaSeq 6000/X):
- Sensibilidade: Para padrões de ctDNA com VAF de 0,1% e 1,0%, o Sikun 2000 alcançou 100% de sensibilidade de detecção para todos os 8 sítios de mutação.
- Sensibilidade Comparativa: No nível de VAF de 0,1%, o Sikun 2000 superou o NovaSeq 6000 e o NovaSeq X. Enquanto o Sikun 2000 detectou todos os 8 sítios, as plataformas NovaSeq detectaram apenas 87,5% (falhando em detectar a SNV KRAS p.A146T).
- Qualidade de Dados: O Sikun 2000 gerou significativamente menos leituras de baixa qualidade (0,05%) em comparação ao NovaSeq 6000 (0,65%) e NovaSeq X (0,86%) ( $P < 0,05$ ). Também alcançou uma profundidade média de alvo maior (28.355×) em comparação com as plataformas NovaSeq.

Significância e Alegações
O artigo afirma que o Sikun 2000 representa uma alternativa competitiva para o sequenciamento alvo de tumores tanto em pesquisa científica quanto em aplicações clínicas. O estudo conclui que o Sikun 2000 oferece:

Qualidade de Dados Superior: Maiores razões Q30 e profundidades únicas em comparação ao NextSeq 550 em amostras FFPE.
Detecção de Baixa Frequência Aprimorada: Sensibilidade superior para variantes de baixa frequência (VAF de 0,1%) em comparação com as plataformas de alto rendimento Illumina NovaSeq, atribuída a menores taxas de leituras de baixa qualidade e maior profundidade de alvo.
Alta Reprodutibilidade: Resultados consistentes através de ensaios repetidos.
Custo-Efetividade: Os autores observam que a plataforma possui custos de execução significativamente menores em comparação com as plataformas Illumina, sugerendo forte competitividade de mercado.

Os autores posicionam o Sikun 2000 como uma opção viável para a medicina de precisão, particularmente para a detecção de variantes de genes drivers em NSCLC e monitoramento de ctDNA, reconhecendo que uma adoção clínica mais ampla exigirá validação adicional com conjuntos de dados de amostras clínicas maiores.

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