Когда людям рассказывают о секвенировании, обычно представляется огромный аппарат: положили каплю крови — через сутки на принтер выходит готовый геном. Реальность куда интереснее, потому что внутри лаборатории работают принципиально разные технологии, и каждая имеет смысл под свой класс задач. Сегодня основу клинического NGS в мире составляют три платформы — Illumina, MGI и Oxford Nanopore, и понимание разницы между ними помогает осознать, почему один тест стоит восемь тысяч рублей, а другой — восемьдесят.
Illumina — исторически первый и до сих пор самый распространённый игрок, разработавший метод «секвенирование синтезом» (sequencing by synthesis). На стеклянной проточной ячейке амплифицируются кластеры из миллионов копий одного фрагмента ДНК, после чего полимераза достраивает цепь по одному нуклеотиду за раз — каждый нуклеотид помечен своим флуоресцентным красителем, и аппарат фотографирует пластинку циклами. На выходе — миллиарды коротких прочтений длиной 150–300 нуклеотидов с очень высокой точностью, около 99,9% на отдельную позицию. Это основная рабочая лошадка для клинических панелей, экзомов и полногеномного секвенирования.
MGI — китайская компания из группы BGI — пошла похожим путём, но на другой химии: DNA nanoballs. ДНК сворачивается в плотные «шарики» размером в сотни нанометров, которые уже потом секвенируются на чипе. Точность сравнима с Illumina, в крупных выборках чувствительность к редким вариантам в ряде сравнений даже выше, а стоимость прогона ниже — что для рутинной диагностики ощутимый плюс.
Oxford Nanopore построен на совершенно другой идее. Молекула ДНК протягивается через белковую пору диаметром в несколько ангстрем, и при прохождении каждый нуклеотид по-своему меняет ионный ток в поре. Аппарат не фотографирует — он «слушает» электрические сигналы в реальном времени. Главное преимущество — длина прочтения: стандартный Illumina-рид это 150–300 пар оснований, а нанопор спокойно читает фрагменты в десятки и сотни тысяч пар, а в рекордах — миллионы. Это бесценно для разрешения структурных вариантов, сложных перестроек, экспансии повторов и тех участков генома, где короткие риды просто «склеивают всё, что не различишь». Точность на нуклеотид при этом ниже — порядка 96–99%, поэтому для поиска точечных мутаций в редких генах нанопор пока редко работает как единственный инструмент, но в гибридных подходах он незаменим.
Что выбирать в клинике — определяется задачей. Для классического теста типа BRCA или Линча достаточно Illumina-панели; для поиска крупных делеций и сложных перестроек хорошо подходит нанопор; в широких популяционных исследованиях часто привлекают MGI ради экономии.
Посмотреть весь спектр исследований: https://genomed.ru