Sviluppo rapido del gruppo di ricerca Ion AmpliSeq SARS-CoV-2: dietro le quinte / Rapid Development of Ion AmpliSeq SARS-CoV-2 Research Panel—Behind The Scenes

 Sviluppo rapido del gruppo di ricerca Ion AmpliSeq SARS-CoV-2: dietro le quinte / Rapid Development of Ion AmpliSeq SARS-CoV-2 Research Panel—Behind The Scenes

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Dall'inizio della crisi, Thermo Fisher Scientific è stata in prima linea nella lotta contro la diffusione di SARS-CoV-2, dalla fornitura di milioni di kit PCR per testare il virus SARS-COV-2 alla produzione di dispositivi di protezione individuale 

( PPE) per aiutare a proteggere i lavoratori vitali in prima linea nella risposta alla crisi globale. Questi sforzi hanno generato numerose storie stimolanti dei nostri dipendenti che lavorano al di sopra ed al di là durante questi tempi difficili.

Una di queste storie riguarda il modo in cui un gruppo della divisione di sequenziamento clinico si è riunito per lanciare con successo un nuovo pannello NGS, lo Ion AmpliSeq SARS-CoV-2 Research Panel, a tempo di record. Il test è progettato per supportare gli studi epidemiologici di SARS-CoV-2, con l'obiettivo finale di consentire dati accurati per informare potenziali strategie di intervento che possono aiutare a limitare l'impatto devastante della crisi.

Abbiamo incontrato il dottor Anjali Shah, direttore senior della gestione del prodotto nella divisione di sequenziamento clinico, che ha guidato il gruppo ed il programma di sviluppo che ha portato al lancio del gruppo di ricerca Ion AmpliSeq SARS-CoV-2.

Intervistatore: Dr. Shah, qual è stata la motivazione alla base del programma Ion AmpliSeq SARS-CoV-2 e puoi descrivere la tua esperienza di lavoro con il gruppo?

Dr. Shah: Certamente, in questi tempi difficili, è così importante consentire rapidamente scoperte di intuizioni biologiche per il mondo per aiutare a risolvere questa situazione di salute pubblica senza precedenti, e sono estremamente orgoglioso di dire che questo è uno dei più importanti momenti nei miei 14 anni in azienda.

Persone diverse provenienti da una varietà di gruppi interfunzionali si sono riunite e hanno collaborato con i principali ricercatori in prima linea nella crisi della SARS-CoV-2 per fornire una delle soluzioni più efficaci per gli studi epidemiologici per comprendere questo virus, studiarne la modalità di trasmissione, rilevare la sua evoluzione di sequenza mentre attraversa aree geografiche e popolazioni diverse, in modo da poter comprendere meglio l'impatto epidemiologico del virus ed il potenziale legame con la gravità della malattia, nonché assistere nella ricerca sullo sviluppo di vaccini.

Dall'ideazione al lancio, questa soluzione di ricerca è stata consegnata al mercato in sole 6 settimane con gli sforzi coordinati di oltre 80 dipendenti di ricerca e sviluppo, gestione dei prodotti, marketing, vendite, assistenza sul campo, operazioni, legali e gruppo di regolamentazione. Abbiamo anche avuto la fortuna di lavorare con oltre 20 collaboratori globali, esperti nei loro campi, per comprendere veramente questo virus e fornire maggiori informazioni sulla sua epidemiologia.

Potresti aver già visto o sentito alcuni dei comunicati stampa e dei post sui social media che hanno catturato queste storie dei clienti e l'impatto dei dati che le nostre soluzioni stanno iniziando a generare per cambiare davvero il modo in cui pensiamo di risolvere questo problema di salute pubblica.

Intervistatore: Questo è un lavoro molto stimolante. Puoi dirci di più sulla necessità che hai visto per quello che è diventato il prodotto che hai sviluppato?

Dr. Shah: Sì, naturalmente. La soluzione che abbiamo messo insieme è il pannello di ricerca Ion AmpliSeq SARS CoV-2 per il sistema Ion GeneStudio S5 e comprende la nostra tecnologia di punta Ion AmpliSeq.

Quanto alle necessità che abbiamo riscontrato, beh, prima di tutto, volevamo consentire alla più ampia base di installazioni dei nostri clienti di ottenere rapidamente informazioni biologiche sul virus SARS-COV-2. In secondo luogo, la modularità del sistema Ion GeneStudio S5 ci ha davvero permesso di ottimizzare le condizioni per affrontare l'ampia varietà di tipi di campioni utilizzati nella ricerca in tutto il mondo: tutto, dall'espettorato, al tampone nasofaringeo, al sangue e persino alle feci. Tutte queste fonti di campioni contengono un'ampia gamma di carica virale, quindi avevamo davvero bisogno della soluzione per lavorare su tutte queste potenziali fonti e per ottimizzare la nostra soluzione in modo che per ogni campione analizzato, saremmo stati in grado di fornire la sequenza genomica completa e varianti chiave che potrebbero essere utilizzate per studiare la gravità dell'infezione e assistere nella ricerca sullo sviluppo di vaccini.

Intervistatore: Sì, è ovviamente di fondamentale importanza assicurarsi che la soluzione funzioni in modo affidabile in molte situazioni diverse. Puoi dirci di più sul pannello di ricerca SARS CoV-2 che tu ed il tuo gruppo avete sviluppato? Hai anche menzionato la sequenza genomica e le varianti chiave che vengono identificate; puoi dirci di più sui dati che vengono generati?

Dr. Shah: Bene, il flusso di lavoro è ciò che chiamiamo una soluzione "dal campione alla risposta" a partire da un minimo di 1 ng di input. E quello che voglio davvero sottolineare qui è che abbiamo svolto un lavoro incredibile con il nostro gruppo di bioinformatica in Cina, che è stato fondamentale per lo sviluppo di un nuovo pacchetto di plugin di ricerca per permetterci non solo di annotare quelle importanti varianti chiave, ma anche di costruire sequenze di consenso del virus per ogni singolo campione analizzato.

Per fornire ulteriori dettagli in modo specifico sul pannello, è un test che esamina il genoma completo di SARS-COV-2 ed è destinato all'indagine epidemiologica. È una soluzione a due pool che contiene 247 ampliconi, di cui 237 sono specifici per il virus e in ogni pool sono presenti 5 controlli di espressione umana. E questi [controlli di espressione umana] servono davvero come controllo interno per la preparazione di campioni e librerie in modo da poter ottenere sequenze preziose da tutti i campioni elaborati. Il pannello copre oltre il 99% del genoma della SARS CoV-2 e crediamo che questo pannello sarà in grado di affrontare tutti i potenziali sierotipi, che sono fondamentalmente le sottospecie virali che sono caratterizzate da antigeni cellulari sulla superficie del virus.

Intervistatore: Quali sono i tuoi prossimi progetti per questo panel e hai qualche parola finale mentre guardi al futuro?

Dr. Shah: Certamente. Il nostro lavoro non si ferma qui. Solo un paio di settimane fa, abbiamo introdotto Ion AmpliSeq SARS-CoV-2 per il nostro sistema più recente, il sistema Ion Torrent Genexus , molti di voi sapranno perché i rapidi tempi di consegna e l'incredibile automazione che questo sistema offre sta per essere fondamentale per studiare le strategie di contenimento che sono essenziali per prevenire o ridurre la possibilità di recrudescenza della SARS-CoV-2.

Vorrei solo concludere dicendo un grande "grazie!" a tutti coloro che sono stati coinvolti nel progetto iniziale. Esemplifica davvero la passione e la dedizione di tutti coloro che hanno contribuito a questo sforzo, e molti altri in azienda continuano a lavorare instancabilmente oggi per portare rapidamente le nostre soluzioni NGS nel mondo per servire il continuum della ricerca sulle malattie infettive.

ENGLISH

Since the beginning of the crisis, Thermo Fisher Scientific has been at the forefront in the fight against the spread of SARS-CoV-2, from providing millions of PCR kits to test for the SARS-COV-2 virus to manufacturing personal protective equipment (PPE) to help protect vital workers on the front line in the response to the global crisis. These efforts have generated numerous inspiring stories of our employees working above and beyond during these challenging times.

One such story is about how a team in the Clinical Sequencing Division came together to successfully launch a new NGS panel, the Ion AmpliSeq SARS-CoV-2 Research Panel, in record time. The assay is designed to support epidemiological studies of SARS-CoV-2, with the ultimate goal of enabling accurate data to inform potential intervention strategies that may help limit the devastating impact of the crisis.

We met with Dr. Anjali Shah, Senior Director of Product Management in the Clinical Sequencing Division, who led the team and development program that resulted with the launch of the Ion AmpliSeq SARS-CoV-2 Research Panel.

Interviewer: Dr. Shah, what was the motivation behind the Ion AmpliSeq SARS-CoV-2 program, and can you describe your experience of working with the team?

Dr. Shah: Certainly—in these challenging times, it is so important to rapidly enable discoveries of biological insights for the world to assist in solving this unprecedented public health situation, and I am extremely proud to say that this is one of the most defining moments in my 14 years at the company.

Different people from a variety of cross-functional teams came together and collaborated with leading researchers in the forefront of the SARS-CoV-2 crisis to deliver one of the most impactful solutions for epidemiological studies to understand this virus, study its mode of transmission, detect it’s sequence evolution as it traverses in different geographies and populations, and so we can better understand the epidemiological impact of the virus and the potential link to disease severity, as well as assist in vaccine development research.

From concept to launch, this research solution was delivered to market in only 6 weeks with the coordinated efforts of over 80 employees from research & development, product management, marketing, sales, field support, operations, legal, and regulatory teams. We were also lucky enough to work with over 20 global collaborators, who are experts in their fields, to really understand this virus and provide more information about its epidemiology.

You may have already seen or heard some of the press releases and social media posts that captured these customer stories and the impact of the data that our solutions are beginning to generate to really change the way we think about solving this public health issue.

Interviewer: That is very inspiring work. Could you tell us more about the need that you saw for what became the product that you have developed?

Dr. Shah: Yes of course. The solution we put together is the Ion AmpliSeq SARS CoV-2 Research Panel for the Ion GeneStudio S5 system and it encompasses our flagship Ion AmpliSeq technology.

As to what need we saw—well, first of all, we wanted to enable the largest install base of our customers to quickly gain biological insight about the SARS-COV-2 virus. Second, the modularity of the Ion GeneStudio S5 system really allowed us to optimize conditions to address the wide variety of the sample types that are being used in research across the globe—everything from sputum, nasopharyngeal swab, blood and even stool. All of these sample sources contain a wide range of viral load, so we really needed the solution to work across all of these potential sources and to optimize our solution so that for every sample being analyzed, we would be able to deliver the complete genomic sequence and key variants that could be used to study severity of infection and assist in vaccine development research.

Interviewer: Yes, it is obviously critically important to ensure that the solution works reliably in many different situations. Can you tell us more about the SARS CoV-2 research panel that you and your team developed? You also mentioned the genomic sequence and the key variants that are identified; can you tell us more about the data that is generated?

Dr. Shah: Well, the workflow is what we call a ‘sample-to-answer’ solution starting from as little as 1ng of input. And what I really want to highlight here is that we did some incredible work with our bioinformatics team in China, who were central to developing a new research plugin package to allow us to not only annotate those important key variants, but also to build consensus sequences of the virus for every single sample that was analyzed.

To provide you with some more details specifically about the panel – it is one assay that surveys the complete SARS-COV-2 genome and is intended for epidemiological investigation. It’s a two-pool solution that contains 247 amplicons—237 of those are specific to the virus, and there are 5 human expression controls in each pool. And those [human expression controls] really serve as an internal control for sample and library preparation so that we can get valuable sequences out of all of the samples processed. The panel covers over 99% of the SARS CoV-2 genome and we believe that this panel will be able to address all potential serotypes, which are basically the viral sub-species that are characterized by cellular antigens on the surface of the virus.

Interviewer: What about your next plans are for this panel, and do you have any final words as you look to the future?

Dr. Shah: Certainly. Our work does not stop here. Just a couple of weeks ago, we introduced the Ion AmpliSeq SARS-CoV-2 for our latest system, the Ion Torrent Genexus system, more of you will hear about why the rapid turnaround time and the incredible automation that this system delivers is going to be critical for studying the containment strategies that are essential for preventing or reducing the chance of SARS-CoV-2 resurgence.

I would just like to finish by saying a big “thank you!” to all those who have been involved in the initial project. It really exemplifies the passion and dedication of everyone who has contributed to this effort, and many more in the company are continuing to work tirelessly today to rapidly bring our NGS solutions to the world to serve the continuum of infectious disease research.

Da:

https://www.thermofisher.com/blog/behindthebench/rapid-development-of-ion-ampliseq-sars-cov-2-research-panel-behind-the-scenes/?cid=csd_ngs_sbu_r01_co_cp1347_pjt5732_col000000_0so_fbk_da_lgn_rt_s23_RePanel