A systematic comparison of pharmacogene star allele calling bioinformatics algorithms: a focus on CYP2D6 genotyping
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Genetic variation in genes encoding cytochrome P450 enzymes has important clinical implications for drug metabolism. Bioinformatics algorithms for genotyping these highly polymorphic genes using high-throughput sequence data and automating phenotype prediction have recently been developed. The CYP2D6 gene is often used as a model during the validation of these algorithms due to its clinical importance, high polymorphism, and structural variations. However, the validation process is often limited to common star alleles due to scarcity of reference datasets. In addition, there has been no comprehensive benchmark of these algorithms to date. We performed a systematic comparison of three star allele calling algorithms using 4618 simulations as well as 75 whole-genome sequence samples from the GeT-RM project. Overall, we found that Aldy and Astrolabe are better suited to call both common and rare diplotypes compared to Stargazer, which is affected by population structure. Aldy was the best performing algorithm in calling CYP2D6 structural variants followed by Stargazer, whereas Astrolabe had limitations especially in calling hybrid rearrangements. We found that ensemble genotyping, characterised by taking a consensus of genotypes called by all three algorithms, has higher haplotype concordance but it is prone to ambiguities whenever complete discrepancies between the tools arise. Further, we evaluated the effects of sequencing coverage and indel misalignment on genotyping accuracy. Our account of the strengths and limitations of these algorithms is extremely important to clinicians and researchers in the pharmacogenomics and precision medicine communities looking to haplotype CYP2D6 and other pharmacogenes using high-throughput sequencing data.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,020 | 0,038 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».