Applied Biosystems betreedt nieuw tijdperk van onderzoek naar biowetenschappen met lancering van platform voor DNA-sequentiebepaling van de volgende generatie

SAN DIEGO, Calif.--(BUSINESS WIRE)--Applied Biosystems (NYSE:ABI), een afdeling van Applera Corporation, betrad vandaag een nieuw tijdperk in onderzoek naar biowetenschappen door de aankondiging van de wereldwijde commerciële beschikbaarheid van het SOLiD(TM)-systeem, het langverwachte platform voor DNA-sequentiebepaling van de volgende generatie van het bedrijf. Het SOLiD-systeem maakt al nieuwe manieren mogelijk om toepassingen van genetische analyse uit te voeren, die nieuwe normen zouden kunnen opstellen over hoe wetenschappers complexe uitdagingen kunnen aangaan die verband houden met het inzicht in de biologische basis voor gezondheid en ziekte. Het bedrijf maakte het bericht vandaag bekend op de 57ste jaarvergadering van de American Society of Human Genetics.

Dit nieuwe tijdperk van onderzoek naar biowetenschappen vereist technologieën die wetenschappers kunnen helpen om op kostenefficiënte wijze te identificeren hoe genetische variatie en patronen van genexpressie bijdragen tot ziekte en na te gaan hoe individuele genotypes een impact hebben op de manier waarop mensen reageren op verschillende behandelingen. Het SOLiD-systeem onderscheidt zich door een ongeëvenaarde doorvoer, schaalbaarheid, nauwkeurigheid en toepassingsflexibiliteit die nieuwe verwachtingen voor ontdekking scheppen bij onderzoekers die streven naar de uitvoering van een brede waaier aan toepassingen.

Het bedrijf begon in juni dit jaar met een programma voor vervroegde toegang tot het SOLiD-systeem. Sedertdien heeft het platform de doorvoer verviervoudigd en de afleeslengten doen toenemen met 40%. Het huidige systeem kan tot 4 miljard basissen van sequentiegegevens per keer leveren, waardoor het het platform voor sequentiebepaling van de volgende generatie met de hoogste doorvoer is dat vandaag beschikbaar is. Nauwkeurigheid van gegevens, nog een cruciale prestatiefactor, blijft op het hoogste nauwkeurigheidsniveau van de systemen van de volgende generatie. Een hogere doorvoer en een hogere nauwkeurigheid van gegevens leiden tot lagere kosten voor projecten voor sequentiebepaling. Als onderdeel van het programma voor vervroegde toegang werkte Applied Biosystems nauw samen met klanten en medewerkers om de waaier aan toepassingen die nu door het systeem worden ondersteund, uit te breiden.

"In het nieuwe tijdperk van biowetenschappen van de volgende generatie moeten technologieën voor sequentiebepaling met hogere doorvoer en met toepassingsflexibiliteit onderzoekers in staat stellen één enkel systeem te gebruiken om zinvolle verbanden te leggen tussen variaties in de soorten en de hoeveelheden van DNA-sequenties en ziekten," zei Shaf Yousaf, voorzitter van de afdeling moleculaire en celbiologiesystemen van Applied Biosystems. "Nieuwe aanpakken van het bestuderen van genetische variatie zullen vermoedelijk een diepgaande invloed hebben op programma's voor farmaceutische ontwikkeling, aangezien onderzoekers bestuderen hoe individuele genotypes verband houden met de manier waarop mensen reageren op behandelingen voor een ziekte."

Zowat alle ziekten bij de mens zijn terug te voeren tot de genetica. Momenteel baseren onderzoekers die complexe ziekten bestuderen, zoals kanker, diabetes of hartziekten, zich op referentievormen van menselijke DNA-sequenties die het resultaat zijn van DNA-sequentiebepaling op grote schaal om genetische variaties op algemene wijze te linken met deze ziekten. Wetenschappers maken ook gebruik van een hele reeks methoden om de activiteit of het expressieniveau van specifieke genen in verband te brengen met de kenmerken van een ziekte. Hoewel onderzoekers in de biowetenschappen genetische variatie en differentiële genexpressie hebben bestudeerd met een brede waaier aan technologieën, verwacht men dat het gebruik van het SOLiD-systeem de identificatie, verzameling en analyse van genetische informatie zal vereenvoudigen.

Toonaangevende onderzoeksinstellingen wereldwijd, waaronder het Hubrecht Institute in Nederland, de Universiteit van Columbia, de Universiteit van Queensland in Australië en de Universiteit van Tokio, maken al bij veel toepassingen gebruik van het SOLiD-systeem. Voorbeelden hiervan zijn de detectie van zeldzame varianten, epigenetische profilering, transcriptoomanalyse en seriële analyse van genexpressie (SAGE).

Detectie van zeldzame varianten in het Hubrecht Institute

Onderzoekers aan het Hubrecht Institute in Nederland onderzoeken de genfunctie bij dierlijke modellen, zoals C. elegans (nematodeworm), zebravissen en ratten, om zo de werking van gelijkaardige genen bij de mens beter te begrijpen.

Om zeldzame en weinig voorkomende mutaties te ontdekken, manipuleren wetenschappers de genen van deze modelsystemen door hun DNA chemisch te wijzigen, waardoor de functie van de gewijzigde genen wordt verstoord of uitgeschakeld. Het team observeert vervolgens hoe het uitzicht of het gedrag van het systeem wijzigt wanneer bepaalde genen niet werken. Nadat er willekeurige mutaties werden aangebracht, gebruiken de onderzoekers het SOLiD-systeem om de sequentie te bepalen van DNA-monsters van duizenden verschillende dieren, waarin de genoomregio waarin zij geïnteresseerd zijn tot 10.000 keer voorkomt. Hiermee kunnen ze de specifieke mutaties die in deze genomen werden ingevoerd identificeren. De onderzoekers brengen deze gemuteerde sequenties vervolgens in verband met de vastgestelde wijzigingen aan de systemen. Dit proces helpt hen de werking van de genen bij deze dierlijke modellen te begrijpen.

"Onze behoefte om weinig voorkomende mutaties te detecteren vereist een technologie voor sequentiebepaling met ultrahoge doorvoer en een extreem laag foutenpercentage," zei Dr. Edwin Cuppen, Ph.D., groepsleider functionele genomica en bioinformatica van het Hubrecht Institute. "Het invoermechanisme met 2 basissen van het SOLiD-systeem, dat een onderscheid maakt tussen willekeurige of systematische fouten en echte mutaties, helpt ons om het ontdekkingspercentage van echte mutaties te doen vergroten."

Epigenetische profilering aan de Universiteit van Columbia

Aan de Universiteit van Columbia gebruiken Dr. John Edwards, assistent-onderzoekswetenschapper van het genoomcentrum van de universiteit, en Dr. Timothy Bestor, professor in het departement genetica en ontwikkeling, het SOLiD-systeem om methyleringspatronen van het hele genoom bij borstkanker te vergelijken. Methylering is een van nature voorkomende chemische wijziging aan het DNA. In hun onderzoek gaan de wetenschappers na hoe deze patronen veranderen in de progressie van normaal weefsel naar tumorweefsel, hoe ze verschillen tussen tumoren en welke rollen abnormale patronen van methylering kunnen spelen bij carcinogenese - het ontstaan van kanker.

Methylering van specifieke regio's van DNA-sequentie in het genoom zou de expressie van genen die kanker onderdrukken inactief maken, terwijl demethylering van repetitieve elementen kan leiden tot genomische instabiliteit en wijzigingen in genexpressie. De onderzoekers zijn van mening dat gemethyleerde DNA-regio's zouden kunnen dienen als markers voor genen die een rol spelen bij kanker.

Dankzij het SOLiD-systeem kunnen de onderzoekers van de Universiteit van Columbia de methyleringsstatus van repetitieve elementen in het genoom typeren en kan de groep zijn onderzoeken uitbreiden om methyleringspatronen te onderzoeken die zouden kunnen worden behandeld als biomarkers voor kanker.

"De doorvoer van het SOLiD-systeem is enorm en zal snel het punt bereiken waarop we de routineuze opstelling van het methyleringsprofiel van vele monsters kunnen plannen," zei Dr. Edwards. "De schaalbaarheid van het SOLiD-systeem stelt ons in staat om in alle vertrouwen plannen te maken om onze onderzoeken uit te breiden en nieuwe toepassingen en analysemethoden te ontwikkelen voor epigenetische profilering die ons zullen helpen om beter te begrijpen welke rol methyleringspatronen spelen bij carcinogenese."

Transcriptoomanalyse aan de Universiteit van Queensland

Aan de Universiteit van Queensland in Australië bestuderen onderzoekers het transcriptoom om een beter inzicht te krijgen in belangrijke cellulaire processen zoals celdifferentiatie, nierschade en de herstelling ervan, en het ontstaan en de ontwikkeling van tumoren. Het transcriptoom is het geheel van alle transcripten van boodschapper-RNA (mRNA) die werden opgesteld op basis van genen en genomische regelregio's van één cel of een hele populatie van cellen.

Deze onderzoekers gebruiken het SOLiD-systeem voor transcriptoomanalyse om de hoeveelheden relevante variante mRNA-transcripten te meten die tot uitdrukking komen bij dierlijke modellen. Het SOLiD-systeem stelt hen in staat zowel mRNA-transcripten met zeldzame expressie als zeldzame varianten van gekende transcripten te detecteren.

"Gezien de onovertroffen hoge doorvoer en de hoge nauwkeurigheid van sequentiegegevens die door het SOLiD-systeem worden gegenereerd, is er een mogelijkheid om de sequentie van het transcriptoom in zijn geheel te bepalen aan de hand van korte afleeslengten," zei Dr. Sean Grimmond, Ph.D., groepsleider van de groep genomica en berekeningen van het Institute of Molecular Bioscience. "Door inzicht te krijgen in het transcriptoom in een biologische context, zullen we defecten in moleculaire wegen kunnen ontdekken die leiden tot complexe ziekten."

Seriële analyse van genexpressie aan de Universiteit van Tokio

Onderzoekers aan de Universiteit van Tokio bestuderen promotorregio's van het genoom _ de schakelaars die genen in- en uitschakelen _ om beter te begrijpen hoe patronen van genexpressie bijdragen tot ziekten, regeling en celdifferentiatie. Deze wetenschappers gebruiken het SOLiD-systeem om transcriptiestartsites (TSS) in kaart te brengen, want om promotorregio's efficiënt te kunnen analyseren, moet men de locatie van TSS bepalen.

Het team bewerkte een genexpressietechniek, gekend als SAGE, zodat hij kon worden gebruikt met het systeem om TSS te profileren bij het onderzoek naar darmkanker. SAGE is een genexpressietechniek die meer dan tien jaar geleden werd ontwikkeld om snel verschillen tussen kankercellen en normale cellen te kunnen identificeren op basis van verschillen in patronen van genexpressie tussen beide celtypes. Vervolgens pasten ze deze techniek aan zodat hij kon worden gebruikt met het SOLiD-systeem en noemden ze "5'-end-SOLiD-methode", vanwege het belang van het 5'-uiteinde van het doelgen, de plaats waar beginsites van mRNA-transcriptie gelokaliseerd zijn. Met deze techniek kunnen de wetenschappers genexpressiegegevens vastleggen die identificeren waar TSS gelokaliseerd zijn in verschillende genomen. Door TSS-regio's in de cellijnen van darmkanker te profileren, begrijpen ze beter hoe epigenetische geneesmiddelen een invloed hebben op patronen van genexpressie in deze cellijnen.

"Voordat we het SOLiD-systeem gebruikten in onze genexpressie-onderzoeken van cellijnen van darmkanker, was het moeilijk genen te vinden die een duidelijke toename of afname in expressieniveaus vertoonden," zei Dr. Shinichi Hashimoto, Ph.D., assistent-professor bij het departement moleculaire preventieve geneeskunde aan de Universiteit van Tokio. "Door gebruik te maken van de 5'-end SOLiD-techniek, konden we met succes wijzigingen in expressieniveaus van genen identificeren, zelfs voor genen waarvan de expressie normaal gezien op zeer laag niveau gebeurt."

SOLiD-systeem stelt norm voor sequentiebepaling van de volgende generatie

Het SOLiD-systeem is een eind-tot-eindoplossing voor genetische analyse van de volgende generatie die bestaat uit de sequentiebepalingseenheid, chemie, een informaticacluster en gegevensopslag. Het platform is gebaseerd op sequentiebepaling door oligonucleotideligatie en -detectie. In tegenstelling tot de benadering met sequentiebepaling van polymerase, gebruikt het SOLiD-systeem een eigen technologie, stepwise litigation (of stapsgewijze litigatie) genaamd, die hoogkwalitatieve gegevens genereert waaronder volledige sequentiebepaling van genomen, chromatine-immuunprecipitatie (ChIP), microbiële sequentiebepaling, digitale karyotypering, medische sequentiebepaling, genotypering, genexpressie en kleine RNA-ontdekking.

Er zijn verschillende kenmerken die het SOLiD-systeem onderscheiden van andere platformen voor sequentiebepaling van de volgende generatie, zoals ongeëvenaarde doorvoer, schaalbaarheid, nauwkeurigheid en toepassingsflexibiliteit. Het systeem kan op maat worden gemaakt om een hogere densiteit van sequentie per slide te ondersteunen via verrijking door beads. Beads maken integraal deel uit van de open-slide format architectuur van het SOLiD-systeem, waardoor het systeem meer dan 4 gigabasissen sequentiegegevens per keer in de ontwikkelingslaboratoria van Applied Biosystems kan overschrijden. De combinatie van het open-slide formaat, verrijking met beads en software-algoritmen zorgt voor een infrastructuur die kan worden ingesteld voor een nog grotere doorvoer, zonder aanzienlijke wijzigingen aan de huidige hardware of software van het platform.

Het SOLiD-systeem heeft een nauwkeurigheid van de ruwe basis van meer dan 99.94% na invoer met 2 basissen, een mechanisme dat een onderscheid maakt tussen willekeurige of systematische fouten en echte single-nucleotidepolymorfismen (SNPs). Dit zorgt voor een 5 keer hogere nauwkeurigheid dan gelijk welke gegevens die tot nu toe gepubliceerd zijn over alternatieve platformen voor sequentiebepaling van de volgende generatie.

De hoge nauwkeurigheid van het platform, in combinatie met de analyse van overeenkomstige paren, maakt het mogelijk sequentievariatie te detecteren, met inbegrip van SNP's, schommelingen in het aantal genkopieën, duplicaties met één basis, inversies, toevoegingen en weglatingen. De voorbereiding van monsters met overeenkomstige paren is een methode die het mogelijk maakt een sequentieverzameling met zeer hoge nauwkeurigheid samen te stellen, wat nodig is voor de analyse van complexe genomen zoals dat van de mens, de muis en andere modelsystemen.

"Het SOLiD-systeem zet de traditie van Applied Biosystems inzake commercialisering van innovatieve technologieën voor DNA-sequentiebepaling voort," zei Kim Caple, vicevoorzitter en General Manager van de afdeling sequentiebepaling van de volgende generatie van Applied Biosystems. "We kozen het technologieplatform voor het SOLiD-systeem omdat we ervan overtuigd waren dat dit het beste platform zou blijken voor DNA-sequentiebepaling van de volgende generatie. Op basis van de feedback die we hebben gekregen van klanten en medewerkers van een aantal van 's werelds belangrijkste instellingen, hebben we er alle vertrouwen in dat we een systeem hebben ontwikkeld dat wetenschappers zal helpen meer betekenisvolle verbanden te leggen tussen genetische variatie en medische aandoeningen."

Applied Biosystems is een wereldwijde leider in de ontwikkeling en commercialisering van instrumentgebaseerde systemen, verbruiksproducten, software en diensten voor de sector van de biowetenschappen. Het bedrijf is de marktleider inzake platformen voor DNA-sequentiebepaling. Naast het SOLiD-systeem voor DNA-sequentiebepaling van de volgende generatie biedt het bedrijf een volledig gamma systemen en scheikundige producten op basis van capillaire elektroforese. Vandaag zijn er meer dan 14.000 genetische analysetoestellen van Applied Biosystems in gebruik; zij hebben bijgedragen tot de sequentiebepaling van meer dan 450 voltooide genomen en naar schatting 700 andere worden momenteel uitgevoerd. Capillaire elektroforese is een beproefde methode voor sequentie- en fragmentanalyse voor een reeks toepassingen. Het SOLiD-systeem breidt de grenzen van sequentiebepaling uit om nieuwe toepassingen mogelijk te maken, zoals re-sequentiebepaling op grote schaal, hypotheseneutrale expressie, methylering en ChIP-experimenten. Voor een aantal toepassingen zullen beide platformen worden gebruikt op verschillende momenten in het experimentele proces.

Deze technologieën worden allemaal ondersteund door een van de grootste dienstverlenings- en ondersteuningsorganisaties in de sector van de biowetenschappen, bestaande uit meer dan 2.000 toegewijde mensen wereldwijd, gespecialiseerd in zakelijk advies en protocolontwikkeling, instrumentoptimalisering en integratie van gegevenstoepassing. Meer informatie over het SOLiD-systeem is te vinden op http://solid.appliedbiosystems.com.

Over Applera Corporation en Applied Biosystems

Applera Corporation bestaat uit twee groepen. De groep Applied Biosystems bedient de sector van de biowetenschappen en de onderzoeksgemeenschap door de ontwikkeling en commercialisering van instrumentgebaseerde systemen, verbruiksproducten, software en diensten. Zijn klanten gebruiken deze producten om nucleïnezuren (DNA en RNA), kleine moleculen en proteïnen te analyseren om wetenschappelijke ontdekkingen te doen en nieuwe farmaceutische producten te ontwikkelen. De producten van Applied Biosystems zijn bestemd voor een aantal markten buiten het onderzoek naar biowetenschappen, die we "toegepaste markten" noemen. Hiertoe behoren menselijke identiteitstesten (gerechtelijke geneeskunde en vaderschapstesten); bioveiligheid, wat verwijst naar producten die een antwoord bieden op de dreiging van biologisch terrorisme en andere kwaadwillige, toevallige en natuurlijke biologische gevaren; en kwaliteits- en veiligheidstesten, zoals testen die vereist zijn bij de productie van voedingsmiddelen en farmaceutische producten. De hoofdzetel van Applied Biosystems is gevestigd in Foster City, Californië. Het bedrijf rapporteerde een verkoop van ongeveer 2,1 miljard USD in boekjaar 2007.

De Celera Groep is in de eerste plaats een moleculair diagnosebedrijf dat gebruikmaakt van gepatenteerde genoom- en proteoomontdekkingsplatformen om vernieuwende diagnosemarkers te identificeren en te valideren, en ontwikkelt diagnoseproducten die gebaseerd zijn op deze markers en op andere gekende markers. Celera werkt strategisch samen met Abbott voor de ontwikkeling en de commercialisering van moleculaire diagnoseproducten of diagnoseproducten op basis van nucleïnezuren, en het ontwikkelt ook buiten deze samenwerking nieuwe diagnoseproducten. Via zijn onderzoeksinspanningen op het gebied van genomica en proteomica ontdekt en valideert Celera ook therapeutische doelen en gaat het op zoek naar strategische partnerschappen om therapeutische producten te ontwikkelen die gebaseerd zijn op deze ontdekte doelen. Informatie over Applera Corporation, met rapporten en andere informatie die het bedrijf heeft ingediend bij de Securities and Exchange Commission, is te vinden op http://www.applera.com, of telefonisch op het nummer 800.762.6923. Meer informatie over Applied Biosystems is te vinden op http://www.appliedbiosystems.com.

Toekomstgerichte verklaringen van Applied Biosystems

Bepaalde verklaringen in dit persbericht zijn uitspraken over de toekomst. Deze kunnen worden geïdentificeerd door het gebruik van termen die wijzen op toekomstige gebeurtenissen, zoals "zou", "gepland" en "verwacht". Deze uitspraken over de toekomst zijn gebaseerd op de huidige verwachtingen van Applera Corporation. De Wet Hervorming Burgerlijke Vorderingen Effectenverkeer (Private Securities Litigation Reform Act) van 1995 voorziet in een "veilige haven" voor dergelijke uitspraken over de toekomst. Om te beantwoorden aan de bepalingen van de veilige haven, merkt Applera Corporation op dat een reeks factoren ervoor kunnen zorgen dat de werkelijke resultaten en ervaringen aanzienlijk anders zijn dan de voorspelde resultaten of andere verwachtingen die werden uitgedrukt in dergelijke uitspraken over de toekomst. Die factoren omvatten, maar zijn niet beperkt tot: (1) snel veranderende technologie en afhankelijkheid van de ontwikkeling en de aanvaarding van nieuwe producten door klanten; (2) het risico op onverwachte moeilijkheden die verband houden met de verdere ontwikkeling van het SOLiD(TM)-systeem; (3) verkoop afhankelijk van de kapitaaluitgaven van klanten en door de overheid gesponsord onderzoek; (4)

de producten van Applied Biosystems zijn gebaseerd op complexe, snel ontwikkelende technologieën, wat heeft geleid tot een aantal lopende rechtszaken tegen Applied Biosystems en wat een voortdurend risico vormt op processen, arbitrage, onderzoeken en andere rechtsvorderingen met privépartijen en regeringsinstanties, in het bijzonder aanspraken voor inbreuk op intellectuele-eigendomsrechten; en (5) andere factoren die af en toe beschreven kunnen staan in de documenten die Applera Corporation indient bij de Securities and Exchange Commission. Alle informatie in dit persbericht wordt gegeven op de datum van uitgave, en Applera heeft geen enkele verplichting om deze informatie bij te werking, met inbegrip van de uitspraken over de toekomst, tenzij dit wettelijk vereist is.

Uitsluitend voor gebruik bij onderzoek. Niet voor gebruik bij diagnoseprocedures.

© Copyright 2007. Applied Biosystems. Alle rechten voorbehouden. Applera, Applied Biosystems en AB (Design) zijn gedeponeerde handelsmerken en SOLiD is een handelsmerk van Applera Corporation of zijn dochtermaatschappijen in de V.S. en/of bepaalde andere landen.

Deze bekendmaking is officieel geldend in de originele brontaal. Vertalingen zijn slechts als leeshulp bedoeld en moeten worden vergeleken met de tekst in de brontaal welke als enige juridische geldigheid beoogt.