AO
Aspasia Orfanou
Author with expertise in Diagnostic Methods for COVID-19 Detection
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
3
(100% Open Access)
Cited by:
5
h-index:
2
/
i10-index:
1
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Tracking SARS-CoV-2 variants of concern in wastewater: an assessment of nine computational tools using simulated genomic data

Steven Sutcliffe et al.May 24, 2024
Wastewater-based surveillance (WBS) is an important epidemiological and public health tool for tracking pathogens across the scale of a building, neighbourhood, city, or region. WBS gained widespread adoption globally during the SARS-CoV-2 pandemic for estimating community infection levels by qPCR. Sequencing pathogen genes or genomes from wastewater adds information about pathogen genetic diversity, which can be used to identify viral lineages (including variants of concern) that are circulating in a local population. Capturing the genetic diversity by WBS sequencing is not trivial, as wastewater samples often contain a diverse mixture of viral lineages with real mutations and sequencing errors, which must be deconvoluted computationally from short sequencing reads. In this study we assess nine different computational tools that have recently been developed to address this challenge. We simulated 100 wastewater sequence samples consisting of SARS-CoV-2 BA.1, BA.2, and Delta lineages, in various mixtures, as well as a Delta–Omicron recombinant and a synthetic ‘novel’ lineage. Most tools performed well in identifying the true lineages present and estimating their relative abundances and were generally robust to variation in sequencing depth and read length. While many tools identified lineages present down to 1 % frequency, results were more reliable above a 5 % threshold. The presence of an unknown synthetic lineage, which represents an unclassified SARS-CoV-2 lineage, increases the error in relative abundance estimates of other lineages, but the magnitude of this effect was small for most tools. The tools also varied in how they labelled novel synthetic lineages and recombinants. While our simulated dataset represents just one of many possible use cases for these methods, we hope it helps users understand potential sources of error or bias in wastewater sequencing analysis and to appreciate the commonalities and differences across methods.
0
Citation3
0
Save
0

Tracking SARS-CoV-2 variants of concern in wastewater: an assessment of nine computational tools using simulated genomic data

Steven Sutcliffe et al.Dec 21, 2023
Abstract Wastewater-based surveillance (WBS) is an important epidemiological and public health tool for tracking pathogens across the scale of a building, neighbourhood, city, or region. WBS gained widespread adoption globally during the SARS-CoV-2 pandemic for estimating community infection levels by qPCR. Sequencing pathogen genes or genomes from wastewater adds information about pathogen genetic diversity which can be used to identify viral lineages (including variants of concern) that are circulating in a local population. Capturing the genetic diversity by WBS sequencing is not trivial, as wastewater samples often contain a diverse mixture of viral lineages with real mutations and sequencing errors, which must be deconvoluted computationally from short sequencing reads. In this study we assess nine different computational tools that have recently been developed to address this challenge. We simulated 100 wastewater sequence samples consisting of SARS-CoV-2 BA.1, BA.2, and Delta lineages, in various mixtures, as well as a Delta-Omicron recombinant and a synthetic “novel” lineage. Most tools performed well in identifying the true lineages present and estimating their relative abundances, and were generally robust to variation in sequencing depth and read length. While many tools identified lineages present down to 1% frequency, results were more reliable above a 5% threshold. The presence of an unknown synthetic lineage, which represents an unclassified SARS-CoV-2 lineage, increases the error in relative abundance estimates of other lineages, but the magnitude of this effect was small for most tools. The tools also varied in how they labelled novel synthetic lineages and recombinants. While our simulated dataset represents just one of many possible use cases for these methods, we hope it helps users understand potential sources of noise or bias in wastewater sequencing data and to appreciate the commonalities and differences across methods.
0
Citation2
0
Save
0

Synth4bench: a framework for generating synthetic genomics data for the evaluation of tumor-only somatic variant calling algorithms

Styliani-Christina Fragkouli et al.Mar 8, 2024
Abstract Motivation Somatic variant calling algorithms are widely used to detect genomic alterations associated with cancer. Evaluating their performance, even though being crucial, can be challenging due to the lack of high-quality ground truth datasets. To address this issue, we developed a synthetic data generation framework for benchmarking these algorithms, focusing on the TP53 gene, utilizing the NEATv3.3 simulator. We thoroughly evaluated the performance of Mutect2, Freebayes, VarDict, VarScan2 and LoFreq and compared their results with our synthetic ground truth, while observing their behavior. Synth4bench attempts to shed light on the underlying principles of each variant caller by presenting them with data from a given range across the genomics data feature space and inspecting their response. Results Using synthetic dataset as ground truth provides an excellent approach for evaluating the performance of tumor-only somatic variant calling algorithms. Our findings are supported by an independent statistical analysis that was performed on the same data and output from all callers. Overall, synth4bench leverages the effort of benchmarking algorithms by offering the opportunity to utilize a generated ground truth dataset. This kind of framework is essential in the field of cancer genomics, where precision is an ultimate necessity, especially for variants of low frequency. In this context, our approach makes comparison of various algorithms transparent, straightforward and also enhances their comparability. Availability synth4bench is available at https://github.com/BiodataAnalysisGroup/synth4bench and all data available at https://zenodo.org/records/10683211 .