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Enregistrement W3197285537 · doi:10.1101/2021.08.30.457783

5WBF: A low-cost and straightforward whole blood filtration method suitable for whole-genome sequencing of <i>Plasmodium falciparum</i> clinical isolates

2021· preprint· en· W3197285537 sur OpenAlexaff
Romain Coppée, Atikatou Mama, Véronique Sarrasin, Claire Kamaliddin, Lucie Adoux, Lawrence Palazzo, Nicaise Tuikue Ndam, Franck Letourneur, Frédéric Ariey, Sandrine Houzé, Jérôme Clain

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2021
Typepreprint
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueMalaria Research and Control
Établissements canadiensUniversity of Calgary
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésParasitemiaPlasmodium falciparumWhole bloodMalariaWhole genome sequencingBiologyParasite hostingFiltration (mathematics)GenomeHuman bloodDNA extractionComputational biologyImmunologyGeneticsPolymerase chain reactionGenePhysiologyComputer science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

ABSTRACT Background Whole-genome sequencing (WGS) is becoming increasingly helpful to assist malaria control programs. A major drawback of this approach is the large amount of human DNA compared to parasite DNA extracted from unprocessed whole blood. As red blood cells (RBCs) have a diameter of about 7-8 μm and exhibit some deformability, we hypothesized that cheap and commercially available 5 μm filters might retain leukocytes but much less of Plasmodium falciparum -infected RBCs. This study aimed to test the hypothesis that such a filtration method, named 5WBF (for 5 μm W hole B lood F iltration), may provide highly enriched parasite material suitable for P. falciparum WGS. Methods Whole blood was collected from five patients experiencing a P. falciparum malaria episode (ring-stage parasitemia range: 0.04-5.5%) and from mock samples obtained by mixing synchronized, ring-stage cultured P. falciparum 3D7 parasites with uninfected human whole blood (final parasitemia range: 0.02-1.1%). These whole blood samples (50 to 400 μL) were diluted in RPMI 1640 medium or PBS 1X buffer and filtered with syringes connected to a 5 μm commercial filter. DNA was extracted from filtered and unfiltered counterpart blood samples using a commercial kit. The 5WBF method was evaluated on the ratios of parasite:human DNA assessed by qPCR and by sequencing depth and percentages of coverage from WGS data (Illumina NextSeq 500). As a comparison, we also applied to the same unprocessed whole blood samples the selective whole-genome amplification (sWGA) method which does not rely on blood filtration. Results After applying 5WBF, qPCR indicated an average of 2-fold loss in the amount of parasite template DNA (Pf ARN 18S gene) and from 4,096- to 65,536-fold loss of human template DNA (human β actin gene). WGS analyses revealed that > 95% of the nuclear genome and the entire whole organellar genomes were covered at ≥ 10× depth for all samples tested. In sWGA counterparts, none of the organellar genomes were covered, and from 47.7 to 82.1% of the nuclear genome was covered at ≥ 10× depth depending on parasitemia. Sequence reads were homogeneously distributed across gene sequences for 5WBF-treated samples (n = 5,460 genes; mean coverage: 91×; median coverage: 93×; 5 th percentile: 70×; 95 th percentile: 103×), allowing the identification of gene copy number variations such as for gch1 . This later analysis was not possible for sWGA-treated samples, as we observed a much more heterogeneous distribution of reads among gene sequences (mean coverage: 80×; median coverage: 51×; 5 th percentile: 7×; 95 th percentile: 245×). Conclusions The novel 5WBF leucodepletion method is simple to implement and based on commercially available, standardized, 5 μm filters which cost from 1.0 to 1.7€ per unit, depending on suppliers. 5WBF permits extensive genome-wide analysis of P. falciparum DNA from minute amounts of whole blood even with parasitemias as low as 0.02%.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,010

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,002

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.

Tête enseignante Opus0,034
Tête enseignante GPT0,301
Écart entre enseignants0,268 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2021
Routes d'admission1
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