Descripción general
El 5 de febrero de 2020, la Comisión Nacional de Salud y Medicina de China publicó Pneumonitis Diagnosis and Treatment Program for New Coronavirus Infection (Trial Fifth and Later Edition) (Programa de diagnóstico y tratamiento de neumonitis para la nueva infección por coronavirus [quinta prueba y edición posterior]), que destacó que la evidencia médica recomendada para el diagnóstico de patógenos es RT-PCR fluorescente en tiempo real de muestras respiratorias o muestras de sangre para la detección de nuevos ácidos nucleicos de coronavirus, así como la secuenciación de genes virales en muestras respiratorias o muestras de sangre, altamente homólogas a los nuevos coronavirus conocidos.
El análisis de secuencia de genoma completo de Alibaba Cloud DAMO es una solución para la secuenciación del genoma del virus y pasar de la muestra a proporcionar un informe. Establece capacidades de detección, diagnóstico y análisis de virus para centros locales de control de enfermedades, centros de inspección clínica de hospitales y agencias aduaneras que necesitan gestionar situaciones con el COVID-19. Proporciona filtración de datos genéticos virales, análisis automatizado y generación de informes, y también puede funcionar como una plataforma de investigación para laboratorios con capacidades experimentales y de secuenciación.
A través de la optimización de los algoritmos y modelos, puede completar el diagnóstico del nuevo coronavirus en un plazo de 14,5 horas con un alto rendimiento a partir de 20 muestras (en función del tamaño de la muestra y el rendimiento de la secuenciación). Ayuda a resolver problemas clave en los enfoques de pruebas actuales, como la insuficiente capacidad de detección de ácido nucleico, la alta tasa de falsos negativos del método PCR y la posible mutación del virus en todo el mundo.
Puntos destacados de la solución
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Pruebas rápidas y precisas para mejorar la gestión de los brotes locales
Basándose en el método de secuenciación del genoma completo, se supone que la detección pertinente es precisa y eficaz para prevenir el desconocimiento de las mutaciones del virus. El protocolo integra las tecnologías avanzadas relacionadas con las bibliotecas experimentales, la secuenciación informática y el análisis de datos, lo que reduce el tiempo de los métodos de secuenciación y aumenta el rendimiento del tratamiento de laboratorio.
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Optimización del algoritmo básico y control integral del desarrollo y los cambios del COVID-19
Esta solución analiza las características de los genes del virus COVID-19, optimiza el procedimiento de entrenamiento de los algoritmos basados en datos de conjuntos de datos públicos, diseña algoritmos distribuidos y paralelos para acelerar el proceso de análisis, y desarrolla un método rápido de unión del virus. Además, el diseño del análisis evolutivo y el análisis de la estructura de las proteínas basados en algoritmos de IA ayuda a descubrir la fuente evolutiva, el tiempo de evolución y la estructura tridimensional del virus. La solución también proporciona una base para el desarrollo de vacunas y medicamentos antivirus.
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Despliegue rápido y facilidad de uso con el funcionamiento y la configuración modulares y simplificados
La solución conecta a la perfección el instrumento de construcción de biblioteca, el secuenciador y la máquina de análisis informático para lograr el proceso automático completo, pasando así de la muestra a proporcionar un informe. Se puede desplegar rápidamente y proporciona una interfaz de funcionamiento basada en web, lo que permite al personal que trabaja en primera línea iniciar el análisis de una muestra con un solo clic y ver directamente el informe final. Además del sistema completo, también permite la adición de los equipos experimentales y de secuenciación existentes de los clientes.
Secuenciación del genoma para pasar de la muestra a proporcionar un informe
El análisis de secuencia de genoma completo de Alibaba Cloud DAMO genera tres resultados principales.
● Informe diagnóstico: análisis de la homología con secuencias virales mediante el análisis de secuencias y el empalme de secuencias para crear un informe final personalizado.
● Análisis evolutivo: construcción de árboles evolutivos, mapa del tiempo para el análisis inteligente de la transmisión o evolución viral, análisis inteligente del tiempo de infección.
● Análisis de estructura: predicción de la estructura secundaria de proteínas virales y estructura tridimensional.
Pruebas rápidas y precisas
Esta solución reduce drásticamente el tiempo de análisis de datos a 0,5 horas para un experimento de 20 muestras en paralelo, y puede diagnosticar una muestra en 43,5 minutos de media.
Nota:El tiempo de 43,5 minutos se calcula en función de un tamaño de muestra de 30-100 GB de pruebas y de NextSeq 500. El tiempo total de diagnóstico es de 14,5 horas por cada experimento de 20 muestras en paralelo, en el que se contabilizan 3 horas para la construcción en el laboratorio, 11 horas para la secuenciación genética y 0,5 horas para el análisis de datos con tecnología de análisis de secuencia de genoma completa de Alibaba Cloud DAMO. El tiempo de diagnóstico de cada muestra es de 43,5 minutos dividiendo las 14,5 horas entre 20 muestras. Este resultado de la prueba muestra un tiempo variable, en función del tamaño de la muestra y el rendimiento de secuenciación.
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