Mémoires Année : 2023

Implementation of Oxford Nanopore® technology for monolocus HLA typing, a fast and resolutive sequencing technique

Implémentation de la technologie Oxford Nanopore® pour le typage HLA monolocus, une technique de séquençage rapide et résolutive

Résumé

Oxford Nanopore® technology and its MinION® sequencer are revolutionizing HLA typing, enabling high resolution results in just a few hours. In June 2023, NanoTYPE Mono® kits (Omixon) based on this technology replaced the PCR-SSO (LABType SSO XR®, One Lambda) for monolocus HLA typing at the Immunology and Immunogenetics Laboratory of Bordeaux University Hospital. The main indications are for disease or drug susceptibility screening, and for HLA typing verification in the context of organ or hematopoietic stem cell transplantations. This work describes the implementation of this technology through various aspects. The first deals with the analysis, monitoring, and interpretation of sequencing metrics by series and by sample. The second focuses on method verification, in particular method comparisons. Out of the 114 DNAs tested, 100% of HLA typings at the 2nd field matched with the list of ambiguities proposed by PCR-SSO XR; and 97,4% conformed to the 3rd field results produced by second-generation sequencing Illumina/IonTorrent technologies. This new technique resolves most of the issues encountered with previous ones, although some typing ambiguities remain. Difficulties in interpreting new alleles and drop-outs were also reported. Finally, the optimizations carried out show that, on average, a series of 48 loci requires 4 hours of sequencing and consumes 270 pores. Good-quality typing can be achieved with just 2,500 reads/FASTQ. NanoTYPE Mono® kits coupled with Oxford Nanopore® technology, although still requiring some essential improvements, open new perspectives for HLA typing and laboratory organization.

La technologie Oxford Nanopore® et son séquenceur MinION® révolutionnent les typages HLA, obtenus désormais en haute résolution en seulement quelques heures. En juin 2023, les kits NanoTYPE Mono® (Omixon) basés sur cette technologie ont remplacé la technique de PCR-SSO (LABType SSO XR®, One Lambda) pour le typage HLA monolocus au laboratoire d’Immunologie et Immunogénétique du CHU de Bordeaux. Les contextes de recherche de susceptibilité à une maladie ou à un médicament et de vérifications de typages dans le cadre de greffes d’organes ou de cellules souches hématopoïétiques en sont les principales indications. Ce travail décrit la mise en place de cette technologie à travers différents aspects. Le premier concerne l’analyse, le suivi et l’interprétation des metrics de séquençage par série et par échantillon. Le second porte sur la vérification de méthode et particulièrement les comparaisons de méthodes. Sur 114 ADN testés, 100% des typages au 2ème champ appartiennent à la liste des ambiguïtés proposées par la PCR-SSO XR ; et 97,4% sont conformes au 3ème champ à ceux issus des techniques de séquençage de deuxième génération Illumina/IonTorrent. Cette nouvelle technique résout la majorité des problèmes rencontrés avec les précédentes, bien qu’il subsiste des ambiguïtés de typage. Par ailleurs, des difficultés d’interprétation de nouveaux allèles, ou encore des drop-outs ont été rencontrés. Enfin, les optimisations réalisées établissent qu’en moyenne une série de 48 locus nécessite 4 heures de séquençage et consomme de 270 pores. L’obtention d’un typage de bonne qualité est possible dès 2500 reads/FASTQ. Les kits NanoTYPE Mono® couplés à la technologie Oxford Nanopore®, bien que nécessitant encore quelques améliorations indispensables, ouvrent de nouvelles perspectives pour la réalisation des typages HLA et pour l’organisation des laboratoires.

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Dates et versions

dumas-04570478 , version 1 (07-05-2024)

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  • HAL Id : dumas-04570478 , version 1

Citer

Océane Marie Emilie Tenchon. Implémentation de la technologie Oxford Nanopore® pour le typage HLA monolocus, une technique de séquençage rapide et résolutive. Sciences du Vivant [q-bio]. 2023. ⟨dumas-04570478⟩
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