Ana Sayfa arşiv Nanopore dizilimi ve DNA barkodlama yöntemi kişiselleştirilmiş tıp için umut veriyor

Nanopore dizilimi ve DNA barkodlama yöntemi kişiselleştirilmiş tıp için umut veriyor

0
Nanopore dizilimi ve DNA barkodlama yöntemi kişiselleştirilmiş tıp için umut veriyor
Nanopore dizilimi ve DNA barkodlama yöntemi kişiselleştirilmiş tıp için umut veriyor
Nanopore dizilimi ve DNA barkodlama yöntemi kişiselleştirilmiş tıp için umut veriyor

Düzinelerce biyobelirtecin aynı anda haritasını çıkarma yeteneği sayesinde yeni bir yöntem, kalp hastalığı ve kanser gibi durumlara yönelik testlerde dönüşüm yaratabilir.

Şu anda birçok hastalığın tanısı, tek bir biyobelirteç (bir protein veya diğer küçük molekül gibi) veya en fazla aynı türden birkaç biyobelirteç arayan kan testleriyle teşhis edilmektedir.

Imperial College London’daki bilim insanları tarafından Oxford Nanopore Technologies (Oxford Nanopore) ile yapılan araştırma işbirliğinde geliştirilen yeni yöntem, aynı anda onlarca farklı türde biyobelirteci analiz edebiliyor. Bu potansiyel olarak klinisyenlerin hastanın hastalığı hakkında daha fazla bilgi toplamasına olanak tanıyacaktır.

Örneğin, kalp yetmezliğine yönelik mevcut testler, bu durumun mevcut olup olmadığını anlamak için birkaç ortak proteini arıyor. Yeni yöntem ayrıca, yeni bir biyobelirteç sınıfı olarak kullanılma potansiyeline sahip 40 farklı miRNA molekülü türünü de tespit edebildi. Aynı klinik örnekteki proteinleri, nörotransmiterler gibi küçük molekülleri ve miRNA’yı aynı anda inceleyerek daha kesin bir teşhis için kapsamlı veriler sağlayabilir.

Kavram kanıtlama çalışması için yeni testin sağlıklı katılımcıların kanıyla bu şekilde kullanılmasının sonuçları bugün yayınlandı.

Imperial Kimya Bölümü’nden ortak yazar Caroline Koch şunları söyledi: “Kalp yetmezliğine ulaşmanın birçok farklı yolu var, ancak testimizin bunu bulmanın düşük maliyetli ve hızlı bir yolunu sağlayacağını ve rehberlik edeceğini umuyoruz. tedavi seçenekleri. Bu tür bir sonuç bir mililitreden daha az kanla mümkündür. Aynı zamanda çok uyarlanabilir bir yöntemdir, böylece hedef biyobelirteçler değiştirilerek kanser ve nörodejeneratif durumlar dahil hastalıkların özelliklerini tespit etmek için kullanılabilir.”

Imperial Ulusal Kalp ve Akciğer Enstitüsü’nden ortak yazar Ben Reilly-O’Donnell şunları ekledi: “Farklı türdeki molekülleri aynı anda, aynı örnekte izleme yeteneği, geleneksel analiz yöntemlerine göre belirgin bir avantaj sunuyor ”

DNA barkodlaması

Test, kan örneğinin DNA ‘barkodları’ ile karıştırılmasıyla çalışır. Bunlar kısa DNA dizilerinden oluşan küçük etiketlerdir ve her biri farklı bir biyolojik belirtece bağlanmak üzere tasarlanmış benzersiz bir probu kodlar. Numune ve barkodlar karıştırıldıktan sonra elde edilen çözelti, daha önce Oxford Nanopore tarafından geliştirilen düşük maliyetli el tipi bir cihaz olan MinION’a enjekte edilir.

Oxford Nanopore cihazı, içinden geçen her DNA barkodunun elektrik imzasını okuyabilen bir dizi nanogözenek (çok küçük delikler) içeren bir akış hücresine sahiptir. Cihazın ürettiği karmaşık elektrik sinyali, numunede bulunan her biyobelirtecin türünü ve konsantrasyonunu belirlemek için bir makine öğrenme algoritması tarafından yorumlanır.

Her test için kullanılan DNA barkodları, özellikle test edilen hastalığı karakterize etmek için analiz edilmesi gereken biyobelirteçler için sipariş üzerine yapılabilir. DNA barkodlarının kullanılması aynı zamanda numune yanlılığına da yol açabilecek karmaşık ve zaman alıcı numune hazırlama ihtiyacını da ortadan kaldırır.

Imperial Kimya Bölümü’nden baş araştırmacı Profesör Joshua Edel şunları söyledi: “Oxford Nanopore Technologies ile çalışarak, onların mevcut platformunu alıp, DNA barkodları ve makine öğreniminin eklenmesiyle bunun nasıl kullanılabileceği konusunda yenilik yapabildik. sonuçları anlıyoruz.”

Imperial Kimya Bölümü’nden eş-başkan araştırmacı Dr. Alex Ivanov şunları söyledi: “Prensip olarak, kliniklere uygun bir teknolojiyi mümkün kılmaya yakınız ve uzun vadede bunun çok sayıda zenginlik sağlayabileceğini umuyoruz. Çeşitli rahatsızlıkları olan hastalar için kişiselleştirilmiş bilgiler.”

Gelecekteki yönlendirmeler

Bu yöntemin sağlıklı hasta kanındaki 40 miRNA molekülünü başarıyla ölçebildiğini gösterdikten sonra ekip, sonuçları doğrulamak için şimdi kalp yetmezliği hastalarından alınan klinik örneklerle çalışıyor. Bunun gibi düzenli testler aynı zamanda klinisyenlerin ortak kan biyobelirteçleri için bireysel hasta temellerini oluşturmalarına da yardımcı olabilir.

Yöntem, tanıyı hızlandırmak için iki açıdan yararlı olabilir: Aynı anda daha fazla biyobelirteç ölçmenin yanı sıra, yeni biyobelirteçlerin bulunmasına da yardımcı olabilir. Şu anda kalp hastalığını teşhis etmek için yalnızca bir avuç biyobelirteç doğrulanmış olsa da, ekip aynı anda 40 miRNA tipini ölçerek bunlardan hangisinin alakalı olduğunu ve daha fazla testle doğrulanabileceğini de görebildi.