روشی ارزان برای شناسایی جهش بازآرایی با توالی‌یابی DNA

تاریخ : ۱۴ بهمن ۱۳۹۹

تعداد بازدید : ۴۲۶

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

پزشکان به طور روزافزون از امضای ژنتیکی برای تشخیص بیماری‌ها و تعیین بهترین دوره مراقبت استفاده می‌کنند، اما استفاده از توالی‌یابی DNA برای شناسایی بازآرایی ژنومی همچنان پرهزینه یا محدود است. با این حال، دستیابی به موفقیت نوآورانه توسط محققان مرکز سرطان مسی دانشگاه ویرجینیا و گروه فیزیک VCU نویدبخش امکان تشخیص جهش بازآرایی DNA در کسری از هزینه با دقت بالا است.

این تیم تحقیقاتی با هدایت جیسون رید، روشی توسعه داده است که ترکیبی از فرآیندی به نام واکنش زنجیره ای پلیمراز دیجیتال (dPCR) با میکروسکوپ نیروی اتمی پرسرعت (HSAFM) برای ایجاد تصویری با وضوح نانومقیاس است که کاربران می توانند اختلاف طول ژن‌ها را در یک توالی DNA اندازه گیری کنند. این تغییرات در طول ژن، معروف به چند ریختی، می‌تواند برای تشخیص دقیق بسیاری از اشکال سرطان و بیماری‌های عصبی کلیدی باشد.

 

نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در مجله ACS Nano منتشر شده است. نتیجه تحقیقات قبلی با جزئیات بیشتر روی فناوری HSAFM توسط مرکز سرطان VCU در سال 2017 به چاپ رسیده بود.

 

جیسون رید می‌گوید: «فناوری مورد نیاز برای شناسایی بازآرایی توالی DNA گران و دسترس به آن محدود است. ما سیستمی توسعه دادیم که ترکیبی از یک فرآیند آزمایشگاهی معمول با یک میکروسکوپ اتمی ارزان قیمت و در عین حال قدرتمند است و مزایای بسیاری را برای توالی‌یابی استاندارد DNA با هزینه کم فراهم می‌کند.»

 

dPCR از آنزیم DNA پلیمراز برای تکثیر نمونه DNA یا RNA استفاده می کند. سپس نمونه را برای بازرسی با استفاده از HSAFM بر روی صفحه‌ای بسیار صاف قرار می دهند، که یک قلم میکروسکوپی بسیار تیز شبیه سوزن در سراسر نمونه کشیده می‌شود تا اندازه گیری‌های دقیق در سطح مولکولی انجام شود. این روش توسط تیم جیسون رید برای پردازش نمونه ها با سرعت هزاران برابر سریعتر از میکروسکوپ نیروی اتمی معمولی، سازگار شده است. محققان سپس برنامه کامپیوتری را برای ردیابی طول هر مولکول DNA تهیه کردند.

 

این تیم ادعا می کند که هزینه هر واکنش dPCR برای اسکن با استفاده از این روش کمتر از 1 دلار است. برای نشان دادن سودمندی بالینی این فرآیند، رید با امیر آتور، متخصص خون، آنکولوژیست و عضو برنامه تحقیقاتی درمانی درمانی در مسی همکاری کرد.

 

این گروه تحقیقاتی، روش رید و آزمایش استاندارد فعلی را برای تشخیص چند ریختی طول DNA در ژن FLT3 در بیماران مبتلا به لوسمی میلوئید حاد مقایسه کردند.

 

روش جیسون رید جهش های ژنی FLT3 را به طور دقیق‌تر در همه نمونه ها مشخص کرد. برخلاف آزمایش فعلی، روش تجزیه و تحلیل رید کسر آلل واریانت (VAF) را نیز گزارش می کند.

 

رید می گوید: «ما تصمیم گرفتیم تا بر روی جهش‌های FLT3 تمرکز کنیم زیرا تشخیص آنها دشوار است و روش استاندارد فعلی از نظر توانایی برای این کار محدود است. ما قصد داریم توسعه و آزمایش این فناوری را در سایر بیماری‌های مربوط به جهش های ساختاری DNA ادامه دهیم. امیدواریم که این روش یک ابزار قدرتمند و مقرون به صرفه برای پزشکان در سراسر جهان در درمان سرطان و سایر بیماری‌های ناشی از جهش‌های DNA باشد.»

منبع : https://phys.org/news/2021-01-technology-upend-dna-sequencing-mutations.html

نظر شما