法国生物信息学初创公司SeqOne希望通过重新利用其下一代测序数据分析软件，帮助本国的实验室加速对SARS-CoV-2的检测。
该公司表示，通过将其方法与新开发的高通量病毒测序协议结合使用，NGS实验室每天将能够处理数万次检测。
今年3月，法国成为COVID-19大流行的全球热点地区，法国政府实施了大范围封锁，总部位于蒙彼利埃的SeqOne公司希望通过使用大规模计算基础设施来大幅提高检测能力，同时保持准确性，从而成为解决方案的一部分。
SeqOne首席商务官让-马克•霍尔德解释说:“我们基本上把整个公司都放在了研发细节上。“我们有一个特别工作组。我们研究了每一份学术出版物，我们开始发现，我们可以做一些符合我们能力和国家需求的事情。”
最常见的冠状病毒检测依赖于qPCR，这是一种相对低容量的方法。然而，许多实验室和公司都在争相开发sequencing-based化验为了提高检测能力，也许还能提供诊断答案之外的关于这种新疾病的额外信息。
SeqOne选择了由宾夕法尼亚州立大学生物和化学工程副教授霍华德·萨利斯(Howard Salis)领导的团队开发的COVID-19大规模并行诊断测序方法。Salis检测方法被称为Dx-Seq，它结合了条形码逆转录、PCR和测序，可以在一个工作流程中检测多达19,200个患者样本。
虽然除了最昂贵的qPCR仪器外，所有的qPCR仪器每个周期只能处理几百个COVID-19检测，但Salis团队使用了多个Illumina NextSeq NGS测序仪，每次运行的量要高得多。
事实证明，SeqOne的许多客户都有NextSeq的机器，而世界各地的实验室都在争先恐后地寻找qPCR的产能。
在法国，基因医学主要存在于32个大学医院中心(CHUs)，这是一个全国性的教学医院网络。
霍尔德说，SeqOne的用户分布在这些医院的60%左右。这些用户大多数患有遗传性和罕见疾病，但许多人参与了大规模人口筛查，这在大流行期间变得更加重要。
霍尔德说:“你需要管理所有这些样本的物流，而最适合做这件事的人是私人中心实验室。”这些实验室每天都要处理数千份测试。这意味着从理论上讲，通过实施宾夕法尼亚州立大学的工作流程，拥有设备和自动化的实验室每天可以处理近4万次COVID-19检测。
萨利斯在电子邮件中表示，他已经与SeqOne进行了交谈，但尚未与该公司建立工作关系。
“Dx-Seq的生物信息学组件在概念上很简单，我们已经开发了自己的管道。如果条形码设计得好，映射和计数过程并不困难，”萨利斯写道。
霍尔德说，SeqOne不仅与宾夕法尼亚州立大学的团队进行了“多次交流”，还与其他发布了新型冠状病毒相关公共领域信息的人进行了“多次交流”。
在开发其COVID-19检测处理软件时，SeqOne发现并解决了RNA提取和多路复用方面的瓶颈，允许将大量样本集中起来进行分析，同时仍将每个样本与单个样本联系起来。
SeqOne跟踪从测序仪到工作台的文件，便于追溯，这一过程在法语中被称为identitovigilance，大致可以翻译为身份跟踪。
“我们一直在思考如何将其融入真正的临床常规实验室的过程。我们不是研究工具。我们致力于为患者提供医疗报告。”霍尔德说。
霍尔德说:“我们的理念不仅仅是专注于生物信息学，而是考虑整个系统，以及如何制作一个功能性的、实验室可用的、可集成的、生产级的解决方案。”
SeqOne于2019年3月筹集了300万欧元(320万美元)。霍尔德说，通过最近的投资，SeqOne平台每天可以处理500万个样本的数据。
据霍尔德说，该公司目前正在等待法国社会事务和卫生部对其管道的认证，这样提供商就可以获得报销。霍尔德说，一旦这一切就绪，该公司将把其COVID-19技术模块部署到法国的三个大型实验室，这些实验室希望以同样的规模运行vwin德赢ac米兰合作，另外还有至少两个雄心较小的实验室。
霍尔德说，由于在这个预认证阶段的保密协议，他无法透露这些实验室的名称，这些实验室现在正在用qPCR仪器进行SARS-CoV-2检测。
“使用任何标准的NextSeq测序仪，你都可以一次性进行2万次分析，”他说。那些想要更小规模的人可以在Illumina MiSeq台式测序仪上进行测试。
有大量未使用的NGS产能。霍尔德说:“由于新冠肺炎疫情，标准的医疗程序已经缩减，很多机器都是空着的。”
每个实验室都在制定协议，并与SeqOne合作，根据其特殊需求和设备定制技术。vwin德赢ac米兰合作这些程序必须得到法国国家参考中心(National Reference Center)的认证，才有资格获得政府运营的医疗保险系统的报销。
霍尔德说，该公司还一直在与法国政府讨论协助追踪接触者的问题。
从流行病学的角度来看，SeqOne能够集中数据并对其进行地理编码，以寻找趋势，例如新出现的疫情集群。
霍尔德说，该公司还可以每隔几天对一个特定城市或城镇的1000人进行“抽查”，以观察潜在的第二波感染，特别是因为该技术能够提供关于病毒载量的信息，这可能有助于优先追踪接触者。vwin德赢ac米兰合作
“你可以做一个粗略的假设，更高的病毒载量可能表明人们被感染的时间更长。这不是一个完全正确的假设，但如果你看到很多人都有很高的病毒载量，你就会说，等一下，这里发生了一些事情，”霍尔德说。
霍尔德说，从长远来看，SeqOne将在这个架构的基础上为未来的流行病增加筛查功能。
霍尔德说:“我们的商业战略可能会试图考虑如何将其作为一种长期解决方案，只要有需要识别生物危害或某种类型的感染，无论是病毒还是细菌，我们就可以部署。”
建立生物信息学业务
SeqOne成立于2017年，由蒙彼利埃大学中心医院(Centre hospitaler Universitaire de Montpellier)发展而来，是国家CHU网络的一部分。它得到了两个区域企业孵化器的支持，蒙彼利埃Méditerranée Métropole商业和创新中心和朗格多克-鲁西永孵化器，以及位于蒙彼利埃大学的技术转让机构SATT AxLR。vwin德赢ac米兰合作
创始人尼古拉斯·菲利普和纪尧姆·布瓦尔达从小就是朋友。首席执行官Philippe拥有生物信息学博士学位，而首席技术官Buwalda则来自金融领域，曾在高交易量、基于云的计算机架构领域工作。
霍尔德有管理大型计算平台的背景，在SeqOne被合并之前就加入了这个项目。
创始人有一个愿景，使生物信息学适应基因组学的新现实，其中数量正在增长，分析变得更加复杂。
霍尔德说:“在过去，它是在寻找snp，简单的变体。”“现在我们正在研究异质性的丧失，我们正在研究[拷贝数变异]，我们正在研究[肿瘤突变负担]。”此外，随着基因组学越来越成为主流，对管道质量保证和认证的需求也在增加。
Philppe和Buwalda一起开发了SeqOne平台IT体系结构，以解决可伸缩性和安全性问题，这为他们赢得了法国专利。
SeqOne平台同时依赖于私钥和公钥加密。霍尔德说:“我们服务器上托管的数据对我们来说是不可见的，或者我们无法读取，除非客户给我们临时的密钥访问权限，这样我们才能提供支持。”
该公司采用了“应用程序商店”模式，为特定流程和管道优化了大量应用程序。霍尔德说:“如果你在研究躯体学，如果你在研究健康与肿瘤的对比，如果你在研究生殖系家族的三组，我们有单独的应用程序。”
霍尔德表示，该公司将与研究伙伴合作开发特定的应用程序，或根据他们的特定需求修改现有应用程序。他说:“这意味着他们可以利用更丰富、更强大的生物信息学应用。”
该平台在云中运行，不过霍尔德将其描述为“混合”模式，因为一些应用程序驻留在本地。
例如，SeqOne平台有一个名为DataSync的模块，它位于客户的防火墙内，用于管理和自动化实验室信息管理系统、电子健康记录和SeqOne之间的数据流。
“LIMS将告诉我们测序工作何时完成。我们开始上传和启动所有的生物信息学，”霍尔德说。生物学家和病理学家不会从SeqOne得到消息，直到有一批患者数据准备解释。
上周，SeqOne发布了一个基于新开发的方法的模块，用于检测种系DNA中的移动元件插入，以支持基于ngs的临床诊断。
霍尔德谈到了生物信息学中的“长尾”理论，该理论基于不成文的“80%规则”，即少数管道和软件模块通常能捕捉到大约20%的变化。SeqOne试图填补空白。
该公司致力于一个涉及中等大小删除的项目，涉及大约75%的读取长度。他说:“它们太大了，不能被认为是indels，它们也不够大，也不够成熟，不能成为(单核苷酸变异)或cnv。”
有些系统无法对齐读取的其余部分，因此这些序列被软剪辑。SeqOne编写了算法，试图通过k-mer比较来理解这些罕见的情况。
霍尔德解释说:“你取一定长度的片段，然后基本上用算法来匹配。”“这样做的结果是，我们现在有一个非常强大的管道来处理这些中型删除。”
SeqOne对等位基因序列也做了类似的研究。
该公司的技术已经进行了ce标vwin德赢ac米兰合作记，以帮助客户在迭代这些流程时，向国家卫生部门验证其流程的准确性。
每当SeqOne更新其平台或更改平台中的管道时，它都会运行内部和客户参考示例，然后为用户提供非回归报告，以添加到他们自己的认证文件中。
霍尔德表示，SeqOne目前仍未在本国以外开展业务，但COVID-19大流行加快了其尽快向国际扩张的计划。他说，已经与法国以外的组织进行了一些对话，但尚未签订合同。