Vergleich von Immuninformatik-Tools, Hochschule für Life Sciences FHNW

Antikörper-Repertoires ermöglichen Einblicke in die Biologie des adaptiven Immunsystems und sind bei der Diagnose und Therapie hilfreich. Derzeit gibt es mehrere Tools für die Annotation und Vorverarbeitung von Antikörpersequenzen. Ein gründlicher Vergleich ihrer Leistungsfähigkeit dieser Tools wurde jedoch noch nicht durchgeführt.

Wir vergleichen die Leistung der häufig verwendeten Immuninformatik-Tools, d. h. IMGT/HighV-QUEST, IgBLAST und MiXCR, hinsichtlich Annotationsergebnis, Genauigkeit und Geschwindigkeit unter Verwendung simulierter und experimenteller Datensätze. Unter denselben Testbedingungen vergleichen wir ausserdem die Fähigkeit der Tools, Sequenzen zu V-, D- und J-Genen zu annotieren.

Unsere Benchmark-Ergebnisse zeigen, dass die Verwendung verschiedener Tools zu unterschiedlichen Ergebnissen führt. In Bezug auf die Ausrichtungsgenauigkeit wies MiXCR die höchste durchschnittliche Fehlerhäufigkeit (0,02)auf, während diese bei IgBLAST am niedrigsten war (0,004). Die Reproduzierbarkeit in den komplementäranalogen 3-Regionen (CDR3 aa) lag zwischen 11 und 28 %. Die Laufzeit der Tools wurde bewertet, und MiXCR war das schnellste Tool für die Annotationsausgabe pro Zeiteinheit.

Diese Ergebnisse zeigen, dass die immuninformatische Analyse stark von der Wahl des bioinformatischenTools abhängt. Die Benchmark-Analyse bietet Immuninformatikern eine Grundlage für fundierte Entscheidungen. Wir erweitern dieses Projekt derzeit, um ein umfassendes Benchmarking für alle verfügbaren immuninformatischen Tools zu ermöglichen.