There is mounting evidence of the value of clinical genome sequencing (cGS) in individuals with suspected rare genetic disease (RGD), but cGS performance and impact on clinical care in a diverse population drawn from both high-income countries (HICs) and low- and middle-income countries (LMICs) has not been investigated. The iHope program, a philanthropic cGS initiative, established a network of 24 clinical sites in eight countries through which it provided cGS to individuals with signs or symptoms of an RGD and constrained access to molecular testing. A total of 1,004 individuals (median age, 6.5 years; 53.5% male) with diverse ancestral backgrounds (51.8% non-majority European) were assessed from June 2016 to September 2021. The diagnostic yield of cGS was 41.4% (416/1,004), with individuals from LMIC sites 1.7 times more likely to receive a positive test result compared to HIC sites (LMIC 56.5% [195/345] vs. HIC 33.5% [221/659], OR 2.6, 95% CI 1.9–3.4, p < 0.0001). A change in diagnostic evaluation occurred in 76.9% (514/668) of individuals. Change of management, inclusive of specialty referrals, imaging and testing, therapeutic interventions, and palliative care, was reported in 41.4% (285/694) of individuals, which increased to 69.2% (480/694) when genetic counseling and avoidance of additional testing were also included. Individuals from LMIC sites were as likely as their HIC counterparts to experience a change in diagnostic evaluation (OR 6.1, 95% CI 1.1–∞, p = 0.05) and change of management (OR 0.9, 95% CI 0.5–1.3, p = 0.49). Increased access to genomic testing may support diagnostic equity and the reduction of global health care disparities.

Purpose: Current diagnostic testing for genetic disorders involves serial use of specialized assays spanning multiple technologies. In principle, whole genome sequencing (WGS) has the potential to detect all genomic mutation types on a single platform and workflow. Here we sought to evaluate copy number variant (CNV) calling as part of a clinically accredited WGS test. Methods: Using a depth-based copy number caller we performed analytical validation of CNV calling on a reference panel of 17 samples, compared the sensitivity of WGS-based variants to those from a clinical microarray, and set a bound on precision using orthogonal technologies. We developed a protocol for family-based analysis, annotation, filtering, visualization of WGS based CNV calls, and deployed this across a clinical cohort of 79 rare and undiagnosed cases. Results: We found that CNV calls from WGS are at least as sensitive as those from microarrays, while only creating a modest increase in the number of variants interpreted (~10 CNVs per case). We identified clinically significant CNVs in 15% of the first 79 cases analyzed. This pipeline also enabled identification of cases of uniparental disomy (UPD) and a 50% mosaic trisomy 14. Directed analysis of some CNVs enabled break-point level resolution of genomic rearrangements and phasing of de-novo CNVs. Conclusion: Robust identification of CNVs by WGS is possible within a clinical testing environment, and further developments will bring improvements in resolution of smaller and more complex CNVs.