🧬 Описание пейплайна
Вирус гепатита B (HBV) — гепаднавирус с частично двухцепочечной ДНК (~3,2 т.п.н.). Хронический гепатит B — главная причина цирроза и гепатоцеллюлярной карциномы (ГЦК) в мире: по оценкам ВОЗ, с HBV живут ~254 млн человек, и около трети мирового бремени приходится на Китай. Современные нуклеоз(т)идные аналоги (энтекавир, тенофовир) имеют высокий барьер резистентности, но миллионы пациентов в Азии годами получали ламивудин и адефовир — и несут накопленные мутации устойчивости.
Наш пайплайн по данным нанопорового секвенирования определяет генотип вируса (A–J), профиль резистентности в обратной транскриптазе (полимеразе), мутации preC/BCP, определяющие HBeAg-негативное течение, и escape-мутации HBsAg — полный геномный паспорт вируса для выбора и коррекции терапии.
- 📥 На входе: Сырые данные в формате
FASTQ после High Accuracy basecalling (Dorado SUP, химия R10.4.1). Материал: плазма/сыворотка крови. Оптимально: ампликонное секвенирование гена pol и preS/S или таргетное обогащение с полногеномным покрытием.
- 📤 На выходе: HTML-отчёт для врача — генотип HBV, профиль чувствительности к нуклеоз(т)идным аналогам, статус preC/BCP и HBsAg-escape, интерпретация для терапии.
📊 Доступность продукта
| Платформа |
Статус доступности |
| OnSiteSeq Cockpit Edge |
🟡 В разработке |
| OnSiteSeq Cockpit Desktop |
🟡 В разработке |
| OnSiteSeq Cockpit Cloud |
🔴 Не доступно |
🎯 Мутации резистентности и клинические маркеры
Резистентность в полимеразе (rt-домен)
| Мутации |
Препарат |
Значение |
| rtM204V/I (YMDD) + rtL180M |
Ламивудин, Телбивудин |
Классическая YMDD-мутация; снижает чувствительность и к энтекавиру |
| rtA181T/V |
Ламивудин, Адефовир |
Общий путь резистентности; rtA181T снижает и секрецию HBsAg |
| rtN236T |
Адефовир |
Специфичный маркер |
| rtI169T + rtT184G + rtS202I/G или rtM250V (на фоне rtL180M+rtM204V) |
Энтекавир |
Резистентность развивается ступенчато у пациентов с предшествующей ЛУ к ламивудину |
| rtA194T |
Тенофовир |
Редкий маркер; значимость уточняется |
HBeAg-статус и риск ГЦК
| Локус |
Мутации |
Значение |
| preC (прекор) |
G1896A (стоп-кодон) |
HBeAg-негативный хронический гепатит — частая форма в Азии |
| BCP (базальный кор-промотор) |
A1762T/G1764A |
HBeAg-негативное течение; ассоциирован с повышенным риском ГЦК |
| S (HBsAg) |
G145R и др. в «a»-детерминанте |
Вакцинный и диагностический эскейп — ложноотрицательные тесты на HBsAg |
| Генотип |
A–J |
Генотип C (доминирует в Китае) — более высокий риск ГЦК и медленнее HBeAg-сероконверсия, чем генотип B |
⚙️ Версии и ML-модели
Основной инструмент
| Компонент |
Статус |
| OnSiteSeq HBV Pipeline |
🟡 В разработке |
Планируемые ML-модели
| Модель |
Целевая задача |
| HBV-Genotyper |
Генотипирование HBV (A–J) по полногеномным данным |
| HBV-Res-Detector |
Интерпретация профиля резистентности в rt-домене |
🛠 Под капотом: Зависимости и Окружение (Pipeline Stack)
Пайплайн управляется фреймворком Snakemake в изолированных Conda-окружениях.
| Этап пайплайна |
Ключевые библиотеки и инструменты |
| 1. Контроль качества (QC) |
porechop_abi, NanoFilt, pigz |
| 2. Выравнивание (Mapping) |
minimap2 (референсная панель генотипов A–J) |
| 3. Поиск мутаций (Variant Calling) |
clair3, medaka — с учётом внутрихозяйственного квазивидового разнообразия |
| 4. Генотипирование |
Классификация по панели референсов + NCBI HBV genotyping tool (верификация) |
| 5. Аннотация резистентности |
Кастомная база мутаций rt/preC/BCP/S (по консенсусным данным и HBVdb) |
| 6. ML-инференс |
PyTorch, pandas, scikit-learn |
🌍 Глобальный контекст: почему это важно
- ВОЗ, Global Hepatitis Report 2024 — с HBV живут ~254 млн человек; вирусные гепатиты ежегодно уносят ~1,3 млн жизней, и смертность растёт. ВОЗ поставила цель элиминации гепатитов как угрозы общественному здоровью к 2030 году.
- Китай — несёт около трети мирового бремени HBV (~70–90 млн HBsAg-положительных); HBV — причина примерно половины мировых случаев рака печени. Массовая вакцинация новорождённых резко снизила носительство у детей, но взрослая когорта с хроническим гепатитом огромна и нуждается в мониторинге терапии.
- Наследие ламивудина — годы массового применения препаратов с низким барьером резистентности оставили у миллионов пациентов накопленные мутации; генотипирование перед сменой схемы предотвращает последовательный провал терапии.
- Коинфекция ВИЧ/HBV — тенофовир входит в схемы АРТ; см. наш пейплайн OnSiteSeq HIV.
🔬 Источники
© 2026 Роман Горбенко, МФТИ-стартап "OnSiteSeq - Секвенирование на месте (у кровати / у стола / в поле)"
