Comparación de diferentes métodos de calling de variantes somáticas: Mutect2, SomaticSniper, Varscan2 y Strelka2

Abstract

Uno de los ámbitos de aplicación de la secuenciación de genomas es el relacionado con el estudio de los genomas del cáncer. El calling o variant calling es un proceso mediante el cual se pueden identificar variantes en las secuencias genéticas, lo que podemos aplicar a la detección de genes relacionados con el desarrollo y la progresión del cáncer. Existen métodos que permiten implementar este proceso, pero cada método cuenta con su algoritmo de búsqueda y en muchas ocasiones, el número de variantes encontradas es diferente. En este estudio nos centramos en el descubrimiento de variantes somáticas en secuencias tumorales, analizando los métodos y resultados que arrojan distintos programas: Mutect2, SomaticSniper, Varscan2 y Strelka2, utilizando el genoma de referencia hg38. Se efectúa un estudio individual de cada uno de los programas a comparar y de los métodos de calling que aplican, se prueban y se comparan con datos de secuencias de pares tumor-normal. Los resultados obtenidos fueron que Mutect2 no tuvo coincidencias con VarScan2, tuvo 17 coincidencias con SomaticSniper y 24 con Strelka2; VarScan2 tuvo solo 1 coincidencia con SomaticSniper en el Modo 1 ; SomaticSniper tuvo 38 coincidencias con Strelka2 en el Modo 1 y 31 en el Modo 2. Como se ha podido observar el resultado de los diferentes programas de descubrimiento de variantes somáticas solo coincide en un subconjunto de variantes.

Genome sequencing has been extensively applied to the study of the cancer genomes. 'Calling' or 'Variant Calling' is a process used for the detection of the genetic variation, this could be applied to detection of genes responsible for the development and progression of cancer. There are some methods that implement this process. Each method has its own search algorithm, and it is usual that the results of one method differ from the other. In this study we focus on the discovery of somatic mutations in cancer genomes. The methods and results of some programs (Mutect2, SomaticSniper, Varscan2 y Strelka2) are analyzed. Hg38 reference genome is used. We made individual analysis of variant calling tools and the methods they apply. Doing Test and comparing those tools with tumor-normal samples. There were no coincidences between Mutect2 and VarScan2, there was 17 coincidences between Mutect2 and SomaticSniper, and 24 between Mutect2 and Strelka2; VarScan2 had only 1 coincidence with SomaticSniper in Mode 1; SomaticSniper had 38 coincidences with Strelka2 in Mode 1 and 31 in Mode 2. The results from the variant callers agree only on a subset of variants.

Un dels àmbits d'aplicació de la seqüenciació de genomes és el relacionat amb l'estudi dels genomes de el càncer. El calling o variant calling és un procés mitjançant el qual es poden identificar variants en les seqüències genètiques, el que podem aplicar a la detecció de gens relacionats amb el desenvolupament i la progressió de el càncer. Ha mètodes que permeten implementar aquest procés, però cada mètode compta amb el seu algoritme de cerca i en moltes ocasions, el nombre de variants trobades és diferent. En aquest estudi ens centrem en el descobriment de variants somàtiques en seqüències tumorals, analitzant els mètodes i resultats que llancen diferents programes: Mutect2, SomaticSniper, Varscan2 i Strelka2, utilitzant el genoma de referència hg38. S'efectua un estudi individual de cada un dels programes a comparar i dels mètodes de calling que apliquen, es proven i es comparen amb dades de seqüències de parells tumor-normal. Els resultats obtinguts van ser que Mutect2 no va tenir coincidències amb VarScan2, va tenir 17 coincidències amb SomaticSniper i 24 amb Strelka2; VarScan2 va tenir sol 1 coincidència amb SomaticSniper al Mode 1; SomaticSniper va tenir 38 coincidències amb Strelka2 al Mode 1 i 31 en la Manera 2. Com s'ha pogut observar el resultat dels diferents programes de descobriment de variants somàtiques només coincideix en un subconjunt de variants.